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食管癌病因病机研究进展论文

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食管癌病因病机研究进展论文

食管癌已经成为及大恶性肿瘤疾病之一,居于其他恶性肿瘤之首,可见食管癌给患者造成的上还是非常严重的,目前对于食管癌的治疗方法主要采用的西医治疗方法,同时中医对于食管癌的治疗方法也有着很好的效果,下面就让让我们具体的了解一下有关中医对食管癌的解释。中心症候特征吞咽困难、梗阻、疼痛、进行性消瘦为本病的中心症候。持续性进行性吞咽困难是食管癌最常见、最典型的症状。食管癌病人初期可无明显症状,但随肿瘤变化,症状逐渐明显,先为吞咽食物时有不适感,并进行性吞咽困难。

你好,食道癌又叫食管癌,是发生在食管上皮组织的恶性肿瘤,占所有恶性肿瘤的2%。我国是食道癌高发区,因食道癌死亡者仅次于胃癌居第二位,发病年龄多在40岁以上,男性多于女性,但近年来40岁以下发病者有增长趋势。食道癌的发生与亚硝胺慢性刺激、炎症与创伤,遗传因素以及饮水、粮食和蔬菜中的微量元素含量有关。食道癌患者最好采用有效的传统中药保守治疗,中医中药长期临床实践积累了许多非常有效的治疗方法。建议你采用传统中药配合治疗,许多患者使用后长期存活。采用传统中药配合使用能在短期内缩小肿块、减轻痛苦、稳定病情、延长生存期,提高生存质量,可以有效控制癌细胞生长,能够增强机体免疫功能,病情可以快速好转。以上是对食管癌会是什么原因引起的?这个问题的建议,希望对您有帮助,祝您健康!

食道癌发生因素众多,食道癌发生是一个渐进过程,在癌变的过程中必有一种主要因素和若干次要因素,这些因素在癌变过程中又起着协同促癌作用,通过国内、国际的大量调查研究认为与:①化学物质因素、②饮食习惯、③吸烟饮酒、④遗传因素、⑤毒菌污染有关,精神因素也是本病发生的重要原因。人参皂苷Rh2(护命素,含量)具有预防和治疗多种疾病的功效,能抑制癌细胞生长,缩小肿瘤体积,保护细胞免受自由基的伤害,防治食道癌等恶性肿瘤功效很显著。中医学称食管癌为“噎膈”“反胃”,其病因以内伤饮食、情志、脏腑功能失调为主,且三者之间相互影响,共同致病,形成气滞、痰阻、血瘀三种邪气阻滞食道,使食管狭窄,可造成津伤血耗,食道干涩,食饮难下。

食道癌是一种非常严重的恶性肿瘤,其主要症状为由食道癌肿引起的吞咽困难,且随着时间的推移持续加重,使病人出现消廋、无力、脱水等状况。到了中晚期还会出现背痛与胸痛,并可能向其它器官转移。该病在我国的发病率非常的高,长期处于我国癌症发病率的前5位,每年都有许多的人不幸患上食道癌。下面,揭秘食道癌的四个形成原因。1、不良的饮食习惯食道癌形成的时间是很长的,如果长期饮食习惯不良,会大大提升食道癌的患病几率。容易引起食道癌的不良饮食习惯,包括长期抽烟与喝酒、长期食用辛辣与坚硬的食物、长期食用温度过高的食物,以及长期食用发霉变质食物。2、遗传因素食道癌具有比较明显的遗传因素,经常出现连续多代都患有食道癌的现象。如果有亲属曾经出现过食道癌,那么该家族的人都应该特别的小心,平时应做好相关的检查,尽量做到早发现、早治疗。3、食用致癌物含量高的食品某些食品中的致癌物含量较高,经常食用就可能患上食道癌。这类食品最常见的就是酸菜,酸菜含有较多的亚硝酸盐,而亚硝酸盐属于强制癌物,经常食用会显著提高包括食道癌在内的癌症的患病率。4、其他因素如果有食管溃疡,慢性食管炎及食管上皮增生等疾病,则患食道癌的概率也会上升。此外,某些微量元素如锌、铁元素缺乏也会导致食道癌。食道癌的形成跟后天的生活饮食习惯是密切相关的,保持良好的饮食习惯,尽量少吃致癌物含量高的食品,不抽烟、不喝酒,是预防是食道癌的关键。有家族遗传史的人平时还应做好必要的检查,以尽可能早发现该病,提升治疗的效果食道癌是一种非常严重的恶性肿瘤,其主要症状为由食道癌肿引起的吞咽困难,且随着时间的推移持续加重,使病人出现消廋、无力、脱水等状况。到了中晚期还会出现背痛与胸痛,并可能向其它器官转移。该病在我国的发病率非常的高,长期处于我国癌症发病率的前5位,每年都有许多的人不幸患上食道癌。下面,揭秘食道癌的四个形成原因。1、不良的饮食习惯食道癌形成的时间是很长的,如果长期饮食习惯不良,会大大提升食道癌的患病几率。容易引起食道癌的不良饮食习惯,包括长期抽烟与喝酒、长期食用辛辣与坚硬的食物、长期食用温度过高的食物,以及长期食用发霉变质食物。2、遗传因素食道癌具有比较明显的遗传因素,经常出现连续多代都患有食道癌的现象。如果有亲属曾经出现过食道癌,那么该家族的人都应该特别的小心,平时应做好相关的检查,尽量做到早发现、早治疗。3、食用致癌物含量高的食品某些食品中的致癌物含量较高,经常食用就可能患上食道癌。这类食品最常见的就是酸菜,酸菜含有较多的亚硝酸盐,而亚硝酸盐属于强制癌物,经常食用会显著提高包括食道癌在内的癌症的患病率。4、其他因素如果有食管溃疡,慢性食管炎及食管上皮增生等疾病,则患食道癌的概率也会上升。此外,某些微量元素如锌、铁元素缺乏也会导致食道癌。食道癌的形成跟后天的生活饮食习惯是密切相关的,保持良好的饮食习惯,尽量少吃致癌物含量高的食品,不抽烟、不喝酒,是预防是食道癌的关键。有家族遗传史的人平时还应做好必要的检查,以尽可能早发现该病,提升治疗的效果

肝癌发病机制研究进展论文

原发性肝癌(primary hepatocellular carcinoma,HCC)是指肝细胞或肝内胆管细胞发生的癌,是恶性程度及转移率很高的肿瘤之一。近年来,随着分子生物学技术的不断进步,对HCC发病机制的研究愈发深入。1 抑癌基因与HCCHCC的生成涉及许多基因的变化,基因变化的积累引起控制细胞生长和分化机制的紊乱,而生长分化间的平衡受控于两类基因:癌基因和抑癌基因。抑癌基因参与细胞增殖和、凋亡和DNA复制等过程,其表达的失控导致HCC的发生和发展。 WWOX基因(WWdomain containing oxidoreductase,WWOX) 位于染色 ,其编码蛋白具有两个WW结构域,以及一个短链脱氢酶/还原酶结构(shortchain dehydrogenase/reductase domain,SRD)。它能够与cJun、 TNF、p53、p73、AP2γ及 E2F1等相互作用,通过转录抑制及促进细胞凋亡来达到抑癌的目的,而其中促细胞凋亡的功能显得尤为重要。WWOX的抑癌机制为:①将转录因子AP2γ隔离于细胞质之内并抑制其转录活性[1];②触发p73重分布并抑制其转录活性,激活细胞凋亡[2];③上调P53并下调Bcl2 和BclXL,促进细胞凋亡[3]。WWOX基因的缺失突变或移码突变导致其不同结构域的部分或完全丧失,形成不同形式的WWOX转录产物。WWOX的多种错义突变及单核苷酸多态性(SNP)在多种肿瘤细胞系被确定,黄曲霉素B1所致的HCC中可见位于16号染色体内脆弱性部位FRA16D的杂合性丢失。WWOX的表达增强能够抑制成纤维细胞生长因子FGF2介导的细胞增殖,并增强cJun氨基端激酶抑制剂SP600129所诱导的细胞凋亡[4]。 Parkin基因 位于染色体脆性位点FRA6区域,此区域也是突变重排的热点。Parkin属于RBR蛋白家族,与泛素相关蛋白分解途径有关。Parkin的抑癌机制为:①Parkin的缺失抑制细胞凋亡蛋白caspase的活化,并以卵泡抑素依赖性的方式使肝细胞抵抗凋亡,促进肝肿瘤的发生[5];②由于FRA6E 的普通脆弱性部位(FRA6E common fragile site)不稳定性导致的Parkin表达缺失,将引起细胞快速增殖及细胞对凋亡的敏感性的减弱[6]。Parkin基因缺失导致肝细胞增殖及肉眼可见的HCC。微阵列分析显示Parkin的缺失导致肝脏基因表达的改变[5]。Wang等[7]证实HCC组织中Parkin的表达比正常肝组织低,将Parkin基因转染到Hep3B细胞中,可以增加其对凋亡的敏感性,且对其生长具有负性调节作用。因此推测Parkin的缺失将促进肝癌的发展。 RB基因 RB作为转录因子E2F/DP 家族抑制物,调节细胞增殖中的基因表达,它的失活将导致细胞周期的异常转变。RB的抑癌机制为:①通过维持染色体的稳定性来抑制肿瘤的发生[8];②与转录因子E2F结合从而影响其转录活性,抑制细胞增殖[10]。总的来说,RB的失活在肿瘤发生的早期起到促进细胞增殖的作用。然而,细胞培养模型显示,RB的失活导致细胞适度的增殖,而RB缺陷则使DNA复制与细胞周期解偶联,导致基因组的不稳定。以上机制尚不清楚,可能与RB的目标信号途径有关。在小鼠的肝癌模型中,RB基因丢失并不会刺激细胞增殖,但却使DNA的复制周期出错,导致异常的染色体倍数。以DNA损伤剂二乙基亚硝胺作为肿瘤促发物制作老鼠肝癌模型,发现RB的丧失将大大增加肿瘤的易感性,这是由于对DNA损伤的不适当应答加速了基因组稳定性的丧失[8,9]。 第10染色体同源丢失性磷酸酶张力蛋白基因 (phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten , PTEN) 位于染色体,是细胞内磷脂酰肌醇三磷酸水平的负调节因子。PTEN的抑癌机制为:①抑制局部粘着斑激酶(focal adhesion kinase, FAK)和SH2包含蛋白(SH2containing protein, Shc)磷酸化及RAS介导的MAP激酶的活化,抑制细胞生长分化[11];②使 PIP3去磷酸化,抑制 PI3K/ PKB/ AKT 信号通路,阻止细胞生长及促进细胞凋亡[12]。HCC与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)通路的抑制有关。Sieghart等[13]发现,47%的HCC中PTEN的减少或缺失与mTOR通路中磷酸化蛋白的表达负相关。另外,PTEN的启动子活性丧失造成其表达减少,但Wang等[14]证实PTEN的失活并不仅仅是因为突变或启动子甲基化,可能还与其后续调节有关。PTEN表达的减少意味着HCC的进展及预后不良,这可能与VEGF呈负相关的表达有关[15]。不饱和脂肪酸通过激活mTOR与核因子NFkappaB形成的信号复合物来抑制PTEN在肝癌细胞HepG2中的表达。表达下调的PTEN通过对细胞中脂肪酸的输入,酯化及输出作用诱发肝细胞脂肪变。由此证明,肝脂肪变是由于暴露于高水平的不饱和脂肪酸的肝细胞中PTEN表达的改变所介导的[16]。PTEN表达的下调及P53的过度表达参与了HCC的发病机制。它们与增殖细胞核抗原PCNA的高表达,HCC的去分化及HCC的早期阶段有关[17]。非酒精性脂肪性肝炎(Nonalcoholic steatohepatitis,NASH)的患者可以逐渐进展为肝硬化甚至肝癌。在PTEN缺失型小鼠中,已观察到能产生肝肿大及脂肪性肝炎,并逐渐发展为肝纤维化及肝癌,类似于人类NASH。据此认为,PTEN的缺失导致了这一系列的变化[18]。2 癌基因与 陷阱受体3 (decoy receptor 3, DcR3) DcR3是一种肿瘤坏死因子受体超家族的成员,在肿瘤组织中特异性表达。它与肿瘤细胞的凋亡有关,可能在肿瘤的发生及进展中起到关键的作用。DcR3致癌机制为:①抑制FasL及Lt 样诱导蛋白(LTrelated inducible ligand, LIGHT)介导的细胞凋亡[19];②DcR3不仅帮助肿瘤细胞逃避免疫监视,而且可以通过阻滞TNF样细胞因子1A(TNFlike cytokine 1A, TL1A)的功能来诱导血管生成[20];③通过上调粘附分子及炎性趋化因子的表达来增强单核细胞对内皮细胞的粘附[21]。表达DcR3的HCC细胞其凋亡指数较对照组明显降低,在肿瘤转移20个月以内的HCC中检出率为100%,且与血清AFP及门静脉肿瘤栓塞的发生率正相关[22]。另外,它不仅作为陷阱受体中和免疫系统对肿瘤的攻击,而且在炎症、先天免疫与肿瘤形成的联系中起到关键作用。 垂体瘤转化基因1(pituitary tumor transforming gene 1,PTTG1/Securin) PTTG1表达细胞周期调节蛋白Securin,它能够抑制姐妹染色单体的分离,参与细胞转化和肿瘤形成。PTTG1与DNA的修复及反式激活cmyc, bax 和 p53参与的不同的细胞信号通路有关。PTTG1的致癌机制为:①通过Securin与p53相互作用,阻碍p53与DNA的结合并抑制其转录活性[22];②抑制p53的功能,促进细胞凋亡[23];③刺激细胞过度表达βFGF、VEGF和IL8,促进细胞生长和血管形成[24]。p53在应激条件下对基因表达的调节起到至关重要的作用。Securin是p53转录活性的负调节因子。PTTG1/Securin的丧失将导致p53蛋白的半衰期的改变。另外,PTTG1介导的FGF-2的上调与瘤内的微血管密度有关。研究发现,PTTG1在HCC中表达明显增加,可作为术后生存率的预测指标[25]。3 生长因子与 肝细胞生长因子( hepatocyte growth factor,HGF) HGF通过刺激细胞的运动性及血管生成效应来促进肿瘤的生长,还能通过转录因子Egr1促进肝细胞癌中5α还原酶1的转录来调节类固醇的代谢,可能成为女性肝癌发生高风险因素[26]。 转化生长因子(transfoming growth factor,TGF) TGF在调节细胞生长与分化,血管形成,细胞外基质形成,免疫抑制及肿瘤发生中起到重要作用。肝癌细胞中TGFβ表达的异常与HCC的分化程度及HBV复制有关,但与肿瘤的大小及数量无关[27]。TGFβ能够上调Rac依赖性NADPH氧化酶Nox4,通过氧化应激方式诱导肝细胞凋亡。敲除Nox4基因后,会引起TGFβ诱导的凋亡受损,引起HCC凋亡抵抗[28]。 血小板源性生长因子(plateletderived growth factor,PDGF) TGFβ能够通过上调血小板源性生长因子A(PDGFA)及PDGF受体来诱导PDGF的分泌。PDGF在肿瘤的形成过程中为肿瘤提供粘附及转移的性质并刺激其增殖[29]。4 病毒相关基因与HCCHBV及HCV被公认为是HCC的重要发病因素之一,其导致肝细胞转化的机制仍然未明,至今仍未发现与HBV及HCV特异性相关的人类基因的存在。目前认为肝细胞损伤后的复制修复导致了与肝癌发生相关的随机突变的积累。 HBV HBx基因与肝细胞癌的发生发展密切相关。HBx是一种反式激活因子,能够通过蛋白间的相互作用间接激活多种细胞与病毒的启动子。HBx的构象多变性也许可以解释其功能的复杂性,即它能够与一系列信号蛋白,转录调节因子及核酸发生作用。在具有恶性表型的HCC中常可见细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)的过度表达,而HBx通过NFκB2(p52)/BcL3复合物的介导上调Cyclin D1的表达[30]。许多与HBx表达有关的细胞信号转导活动及其激发的病毒复制与酪氨酸激酶Pyk2和Src参与的钙离子信号通路有关。HBx可以激活FAK及Pyk2/FAK激酶家族的其它成员。而FAK的激活对于HBx的功能起到非常重要的作用。FAK的抑制将阻碍HBx对Src及下游信号转导的激活,以及对NFκB和AP1依赖性转录的激活,并阻碍HBV DNA的复制。HBx激活的FAK可能成为HBV相关性肝癌的潜在辅助因子[31]。 HCV HCV感染导致肝癌的发病机制仍未完全明了。病毒蛋白与宿主细胞间的相互作用可能在HCC的发生中起到重要的作用,并且独立于肝硬化所致的肝癌。 HCV Core 核心蛋白Core能够干扰和转变细胞生长周期的各个阶段,导致有丝分裂的异常。Core能够与双链RNA依赖蛋白激酶PKR相互作用,而PKR参与细胞生长的许多过程,如凋亡。 PKR能够被IFN激活,并磷酸化真核翻译起始因子2A(eukaryotic initiation factor2A,eIF2A)来抑制细胞蛋白的合成,从而抑制细胞生长。Core诱导PKR的Thr446位磷酸化,这将改变PKR对各种底物的活性,包括阻止细胞凋亡。细胞生长周期各个不同阶段的检查点(checkpoint)的破坏是肿瘤形成的一个重要方面。Core能通过加强P53与其DNA结合位点的亲和力或增强其转录激活的活性而并不增加P53的表达来增强P53的功能[32]。虽然在细胞核中找到少量的Core,但其主要分布在细胞质内,而P53则定位于细胞核内。因此,P53功能的加强并不能完全由以上机制来解释。虽然研究证实了Core的以上功能,但具体机制仍然未明。事实上,信号通路的复杂性及肝细胞癌变过程的多阶段性显示了肝癌的发生是一个基因上调与下调的序贯组合。这些基因受到影响并不意味着它们都参与了癌变的发生。但要强调的是,Core确实能够改变细胞信号传导途径。 HCV NS5A 非结构基因NS5A能够通过PKR通路来激活NFkappaB因子导致炎症,还能够直接抑制PKR通路。NS5A中的重要序列ISDR能够与PKR结合,阻止其形成二聚物,导致其功能的丧失,并阻止eIF2的磷酸化。然而有研究证实,在表达NS5A的细胞系中,NS5A对PKR似乎并没有明显的影响。由于PKR遍布于细胞质内,而HCV的其它蛋白的共同表达使得NS5A定位于细胞器质膜表面,从而减少N5SA与PKR结合的可能性。另外,NS5A还能与P53的结合导致p21的下调并促使细胞生长。

肝癌即肝脏恶性肿瘤,是外科疾病中的常见病和多发病,肝脏恶性肿瘤可分为原发性和继发性两大类。原发性肝脏恶性肿瘤起源于肝脏的上皮或间叶组织,前者称为原发性肝癌,是我国高发的,危害极大的恶性肿瘤;后者称为肉瘤,与原发性肝癌相比较较为少见。继发性或称转移性肝癌系指全身多个器官起源的恶性肿瘤侵犯至肝脏。一般多见于胃、胆道、胰腺、结直肠、卵巢、子宫、肺、乳腺等器官恶性肿瘤的肝转移。 原发性肝癌的病因及确切分子机制尚不完全清楚,目前认为其发病是多因素、多步骤的复杂过程,受环境和因此双重因素影响。流行病学及实验研究资料表明,乙型肝炎病毒(HBV)和丙型肝炎病毒(HCV)感染、黄曲霉素、饮水污染、酒精、肝硬化、性激素、亚硝胺类物质、微量元素等都与肝癌发病相关。在我国HBV感染是工作发病的主要致癌因素,黄曲霉素和饮水污染则可能是最重要的促癌因素。而继发性肝癌(转移性肝癌)可通过不同途径,如随血液、淋巴液转移或直接侵润肝脏而形成疾病。

原发性肝癌的病因,在我们国家最常见的还是乙肝,其次是丙肝再次是酒精性肝硬化,一个它们共同的交叉点,都是先有肝硬化,肝硬化它就有肝硬化结节,肝硬化结节如果致病因素没有解除,持续在病人体内存在,肝硬化结节就会和平演变成,腺瘤上的增生,不典型增生过度增生,到最后直接演变成肝癌,大概发展过程就是这样。而且由于肝硬化是弥漫的,即使外科医生切掉一个,那么即使完整的一个外科手术,漂亮的外科手术,为什么半年以后还复发了呢,就是因为其它部位的结节,在当时不是肝癌,但是几个月以后它就依然像,第一个原发灶一样,也和平演变为肝癌了,这就是可以解释,为什么土壤学说和种子学说,就可以来概括肝癌的发病,发生、发展的过程和发病机理。(1) 病毒性肝炎与肝硬化:原发性肝癌患者中约1/3有慢性肝炎史,肝癌患者血清HB- sAg及其他乙型肝炎标志的阳性率可达90%,提示乙型肝炎病毒和肝癌高发有关。近年来, 丙型肝炎发展成肝癌受到重视。原发性肝癌合并肝硬化的发生率为50%〜90%,多为乙型 病毒肝炎后的大结节性肝硬化。肝硬化发展为肝癌者约为肝硬化细胞再生,通过肝 炎病毒DNA的放大作用和重新排列,使宿主染色体损伤,从而激活细胞致癌基因而致癌。(2) 黄曲霉毒素:黄曲霉素的代谢产物为黄曲霉毒素,有强烈的致癌作用,粮食或食品 受黄曲霉素污染是肝癌发病的重要因素之一。(3) 寄生虫:华支睾吸虫感染可刺激胆管上皮增生,为导管原发性胆管细胞癌的原因之一。(4) 其他化学致癌物:亚硝氨类、偶氮芥类、乙醇、有机氯等均是可疑的致癌物。原发性肝癌的病因和发病机制第一点是病毒性的肝炎,乙肝病毒或者是丙肝病毒感染和肝癌的发生是有关系的,在原发性肝癌的患者中,有乙肝感染的患者大约占到80%以上。第二点就是黄曲霉毒素,黄曲霉毒素和肝癌的发生有密切的关系,有黄曲霉生长的一些地区当中,这些地区也是肝癌的高发地。第三点就是代谢因素,比如肥胖或者是糖尿病的人群肝癌发生率比较高。第四点就是长期的饮酒和抽烟可以增加肝癌的患病率,性别也是增加肝癌危险性的一个因素。HCC的病因和发病机制尚未确定,可能与多种因素的综合作用有关,在世界任何地区都同样发现,任何原因导致的慢性肝病都可能在肝癌发生和发展过程中起着重要的作用。流行病学和实验研究均表明病毒性肝炎与原发性肝癌的发生有着特定的关系,中医肿瘤专家张明提醒目前比较明确的与肝癌有关系的病毒性肝炎有乙型、丙型和丁型3种。其中以乙型肝炎与肝癌关系最为密切,近年HBsAg阴性肝癌数增加与丙型肝炎有关,而前苏联则以丁型为多。我国肝癌患者中约90%有乙型肝炎病毒(HBV)感染背景。其他危险因素包括酒精性肝硬化、肝腺瘤、长期摄入黄曲霉素、其他类型的慢性活动性肝炎、Wilson病、酪氨酸血症和糖原累积病。近年来研究着重于乙型、丙型肝炎病毒、黄曲霉毒素B1和其他化学致癌物质。

肝的病因和发病机制目前还不是很明确,但可能与多种因素综合作用有关系,可能与以下因素有关系,比如遗传,病毒性戊型肝炎的感染,丙型肝炎,食物和水,尤其是被黄曲霉素或者是绿藻类毒素污染的食物,此外毒物,寄生虫等也会引起肝硬化,导致肝癌。

胃癌疾病的研究进展综述论文

在过去的十年中,环状RNA (circRNAs)作为一大类主要是非编码RNA分子出现,通过不同的作用机制在癌症的发生和发展中发挥关键作用。此前,《 Nature Reviews Clinical Oncology 》发表了题为“The emerging roles of circRNAs  in cancer and oncology”的综述文章, 回顾了目前关于circRNA在癌症中的生物发生、调节和功能的知识,以及它们作为生物标记物、治疗剂和药物靶点的临床潜力。 circRNA的生物生成依赖于典型的剪接体机制,但其效率远远低于常规的线性剪接。然而,一旦circRNAs形成,它们就特别稳定,并能在细胞质中积累。 典型RNA剪接通过内含子将上游5′剪接位点(剪接供体)连接到下游3′剪接位点(剪接受体),导致相邻外显子之间的内含子被移除。然而,许多前mRNA可以进行反剪接,即下游剪接供体与上游剪接受体相连接,跨越一个或多个外显子,产生一个共价封闭的circRNA。对于许多基因来说,前mRNA的线性剪接和反剪接之间会发生竞争,有几个因素会影响这两种剪接方式的平衡。在癌症中,这种平衡经常被破坏,导致circRNA的表达失调。 反向剪接需要在下游剪接供体和上游剪接受体位点两侧的内含子上绕圈,使这些剪接位点接近,并产生外显子circRNAs(EcircRNAs);或者,如果内含子保留在环中,则产生外显子-内含子环状RNA(EIciRNAs)。反向内含子重复序列(如Alu元件)、非重复互补序列或RNA结合蛋白(RBPs)的二聚化可促进环状结构的形成。 一种新型的circRNAs,即readthrough circRNAs,是通过转录终止的失败而产生的,转录本由此延伸到下游基因并随后反向扩增。因此,circRNA可以包含来自相邻基因的外显子。转录终止的整体效率已被证明在癌症中发生了改变,这增加了readthrough circRNAs影响疾病表型的可能性。 由于易位连接上游和下游内含子中互补序列的并置,染色体易位可导致融合circRNAs(f-circRNAs),这可能独立于其融合蛋白对应物而促进癌症的发展。与致癌融合蛋白结合,f-circRNA甚至可以促进体内白血病的进展。 此外,circRNA可以通过其宿主基因启动子的超甲基化或改变组蛋白修饰而经历癌症特异性转录沉默。 EcircRNAs主要定位于细胞质,而EIciRNAs和ciRNAs通常保留在细胞核中。circRNAs如何从细胞核中输出尚不完全清楚,但ATP依赖的RNA螺旋酶DDX39A和剪接体RNA螺旋酶DDX39B已被证明参与这一过程,其方式取决于circRNA的长度。此外,N6-甲基腺苷(m6A)修饰经常出现在circRNA中,并被证明会影响其出核。 circRNA对线性RNA降解机制有抵抗力,circRNA降解的机制尚待完全阐明。例如ciRS-7(也称为CDR1as),可以通过依赖于特定miRNA的高度互补结合位点miR-671的方式降解,该位点可以触发Argonaute 2(AGO2)对产生的双链RNA双链体的切割,Argonaute 2是RNA诱导沉默复合物的关键成分。在一个更全面的层面上,核内核糖核酸酶与circRNA降解有关。此外,高度结构化的circRNAA可能会受到ATP依赖性解旋酶UPF1和G3BP1介导的降解,其降解方式可能取决于G3BP1固有的内切核酸酶活性。circRNA发挥其功能从而影响癌症发生和发展的机制多种多样。circRNA的序列和稳定性、转录后修饰、二级结构以及它们的积累方式和定位决定了它们的功能。 MicroRNA sponging 。 位于细胞质中的circRNAs可以通过对miRNAs的海绵化作用参与转录后的基因调控,从而阻止特定的miRNAs与靶mRNAs相互作用并抑制它们。最好的miRNA海绵候选者ciRS-7含有超过60个miR-7结合位点,可能在某些组织中作为竞争性内源性RNA(ceRNA)发挥作用。然而,ciRS-7在癌细胞中作为ceRNA发挥作用的观点受到了挑战,在推断circRNA的miRNA海绵特性时,应考虑该领域的一些争议。CircHIPK3是另一个具有潜在海棉特性的circRNA的例子,它可能结合几种不同的miRNA,包括抑制肿瘤的miR-124,沉默这种circRNA可以抑制细胞生长。 蛋白质相互作用 。 一些circRNAs可以与RBP相互作用,起到蛋白质海绵或抑制剂的作用,可以作为支架使不同的蛋白质接近,或者可以将蛋白质招募到特定的亚细胞隔室。例如一种在HeLa细胞中具有蛋白质海绵特性的circRNA,即circPABPN1,它与线性 PABPN1 mRNA竞争结合ELAV1(也称为HuR),从而抑制PABPN1翻译。 circRNA的翻译 。检测circRNA衍生肽或蛋白质的实验存在许多缺陷,因此应仔细设计。作为一个类别,circRNAs通常被认为是非编码的;然而,包括circ-ZNF609和circMbl在内的特定circRNA含有内部核糖体进入位点(IRES),可以进行不依赖于cap的翻译,而包括circARHGAP35在内的其他circRNA可以进行m6A依赖翻译。一些circRNA,包括一个来源于E-钙粘蛋白基因(CDH1)的circRNA(命名为circ-E-Cad),编码在癌症中具有潜在功能相关性的独特肽,本综述稍后将进一步讨论。circRNA还可以编码与癌症功能相关的较大蛋白质(如circARHGAP35和circMAPK1产生的致癌蛋白质)。此外,来源于病毒的circRNA可以被翻译,如来源于人乳头瘤病毒的circE7,其在宫颈癌和头颈癌中大量表达并具有致癌活性。circRNA主要是在疾病背景下研究的,但越来越多的证据也表明在正常生理条件下具有重要功能。在这里,我们关注与癌症相关的细胞内稳态过程。有趣的是, 多项研究指出了特定circRNA在维持胚胎和成人干细胞的干细胞和多能干细胞中的关键作用,而其他研究表明circRNA是干细胞分化和组织发育、维持和恢复的重要决定因素。 在致癌转化过程中,经常观察到从头获得的干细胞和发育基因表达程序,由此产生的细胞具有无限的自我更新潜力。因此 circRNA包括上面描述的那些作用,有望在解除管制时在癌症发展中发挥作用。 例如,circ-ZNF609已在癌症中被广泛研究,并显示通过增强肝癌细胞的干性促进肝癌的发生。在机制上,circ-ZNF609通过分泌miR-15a-5p和miR-15b-5p激活HCC细胞中的Hedgehog信号,其参与Hedgehog信号通路转录因子GLI2的转录后沉默。CircZKSCAN1和circEPHB4是另外两个分别调节肝癌和胶质瘤中肿瘤干细胞特性的circRNA的例子。此外,来源于E-钙粘蛋白前体mRNA的circ-E-Cad编码肽C-E-Cad,与EGFR相互作用并激活下游STAT3信号,从而促进癌细胞增殖、存活和侵袭,从而有助于维持胶质母细胞瘤中的癌干细胞状态。源自致癌病毒的circRNAs也可能诱发癌症干细胞的特性,如胃癌中Epstein-Barr病毒衍生的circLMP2A就是一个例子。除了癌细胞干性之外,在所有常见的癌症类型和许多罕见的恶性肿瘤中都观察到广泛的circRNA表达失调,在快速增殖的癌细胞中circRNA水平通常降低。调控细胞周期的circRNA。 已发现许多单独的环状RNA促进细胞周期进展。研究者们发现许多circRNA是细胞增殖所必需的,包括circHIPK3和circKLHL,对于这些circRNAs,用短发夹RNA介导的敲除法也观察到了类似的表型。对circFAM120A进一步的机制分析,发现这种circRNA通过竞争性地与IGF2BP2(一种翻译抑制剂)结合,促进了来自其宿主基因FAM120A(一种参与AKT信号通路的肿瘤基因)的mRNA的有效翻译,尽管circRNA的含量比mRNA少。这一发现意味着IGF2BP2优先与circRNA转录物结合,而circFAM120A的m6A修饰被证明是其增强IGF2BP2结合能力的原因。与FAM120A一样,MAPK1是一个直接参与信号转导的致癌基因,导致细胞增殖。在肺鳞癌中,源自TP63基因的circRNA的上调,circTP63也能促进细胞增殖。Circ-ZNF609还通过调节G1/S转换直接参与细胞周期。CircPVT1来自非编码的PVT1基因座,是另一个在癌症中被广泛研究的circRNA,大多数研究表明其致癌活性是通过增强细胞周期的进展。 circRNA与细胞凋亡或自噬。 尽管获得了大量的遗传和表观遗传畸变,避免细胞凋亡是癌细胞继续增殖的关键--因此也是肿瘤生长的关键。许多单独的circRNAs已经被证明可以通过抑制或诱导细胞凋亡来发挥作用。后者的一个例子是circ-Foxo3,它与MDM2结合并阻止其与FOXO3相互作用,从而抑制其宿主基因的蛋白体产物的泛素介导的蛋白体降解。自噬是另一个在癌症中起重要作用的过程,已证明可促进自噬的circRNA实例包括卵巢癌和乳腺癌中的circRAB11FIP1和circr-DNMT1。 参与血管生成的circRNA。 血管生成是癌细胞进入血管系统并随后转移的关键。在膀胱癌中,circHIPK3的下调与侵袭性肿瘤表型和不利的临床结果有关,可能反映了这种circRNA在血管生成和转移中的抑制作用。circHIPK3已被证明能海绵化miR-558,鉴于它与启动子区域结合并上调HPSE的转录,其具有miRNA的非经典功能。HPSE编码肝素酶,这是一种内切糖苷酶,可裂解细胞表面和细胞外基质硫酸肝素蛋白多糖,导致血管内皮生长因子(VEGF)和基质金属蛋白酶9(MMP9)的释放,两者都是重要的促血管生成因素。circSMARCA5是抑制血管生成的circRNA的另一个例子。相反,circRNA可以诱导血管生成,例如circ-CCAC1在胆管癌中的应用和circPOK在肉瘤中的应用。 circRNA与无限增殖。 保护染色体末端的端粒对于癌细胞无限增殖的能力至关重要,一些circRNA被认为可以影响端粒酶的活性,包括circMEG3和circWHSC1。 circRNA与细胞能量。 癌细胞需要重新规划它们的能量代谢,以便在氧气和葡萄糖供应的波动条件下不断为细胞的生长和分裂提供能量。α-烯醇化酶由ENO1编码,是一种重要的糖酵解酶,有助于癌症的进展。有趣的是,该基因还产生一种circRNA:circ-ENO1,已被证明通过分泌miR-22-3p促进糖酵解和肺腺癌的进展,导致其线性mRNA对应物的上调。而circATP2B1则是促进糖酵解的另一个例子。 circRNA和肿瘤免疫监测。 免疫系统协调各种保护性反应以对抗肿瘤的发展,内源性circRNA通过结合和抑制蛋白激酶R(PKR)参与抑制先天性免疫反应。核酸传感器RIG-I也可以检测到外源(但不是内源性)circRNA,它诱导I型和III型干扰素应答。circNDUFB2通过破坏其解旋酶和CARD结构域之间的分子内相互作用来激活RIG-I,从而增强了RIG-I和线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)之间的相互作用,从而增强了NSCLC细胞的免疫原性。来自小鼠模型的数据证实了这些发现。 circRNA在侵袭和转移中的作用。 癌细胞的转移扩散是癌症最致命的方面。EMT是腺癌进展的关键过程之一,并已被证明其由若干circRNA和circRNA生物发生因子促进。其他已被证明促进转移的circRNA包括分别来自小细胞肺癌和非小细胞肺癌中FLI1(FECR)和EML4–ALK融合基因(F-circEA-2a)的circRNA。circRNA通常以组织特异性甚至细胞类型特异性的方式表达。此外,许多单个的circRNA在肿瘤中相对于相邻非恶性组织有差异表达,并与某些临床特征相关,如肿瘤大小、组织学分级、淋巴结、转移(TNM)分期等。这些发现突出了circRNA作为有前途的诊断和预后生物标记物的重要性,其在生物流体(如血浆、唾液和尿液)中的高稳定性和可检测性进一步证实了这一点。 circRNA作为预后生物标志物。 ciRS-7被认为是通过在癌细胞中海绵化miR-7而发挥癌基因的功能,并与大多数癌症类型的预后不良有关。然而,2020年公布的数据显示,经典癌基因驱动型腺癌的癌细胞中完全没有这种circRNA。虽然这些发现似乎相互矛盾,但ciRS-7在位于这些肿瘤内的基质细胞中非常丰富,并且在包括结肠、乳腺和肺在内的多种腺癌中,高比例的基质细胞是一个强有力的独立预后因素。在一些研究中被认为是预后生物标志物的其他circRNAs包括circUBAP2和circLARP4。尽管circRNA的 panels或signatures被证明可能是更可靠的生物标志物,但是单独的circRNA也可能具有预后价值。 circRNA作为诊断生物标记物 。有证据表明circRNA具有区分癌症亚型的潜力,这通常有助于指导治疗决策。例如,在非小细胞肺癌中,circACVR2A的低表达和circCCNB1的高表达可能分别有助于区分腺癌和鳞状细胞癌。此外,circRNAs也可以被非侵入性地检测,并可能被用于诊断。 circRNA作为预测性生物标记物。 通过预测对治疗的反应,circRNA可以帮助临床医生在限制毒性的同时实现最佳患者结局。例如在乳腺癌和前列腺癌中,可以通过测量特定circRNA的表达水平来预测内分泌治疗反应。circRNA的表达水平也可能有助于预测对各种化疗药物的反应。例如,在鼻咽癌患者中,基于circCRIM1表达和N分期,可以预测对含多西紫杉醇的诱导化疗的不同反应。此外,临床前研究表明,circRNA也在免疫治疗抵抗中发挥作用。circRNA还可能用于预测未来治疗的不良反应,有数据表明circRNA作为各种毒性的保护剂或介导剂的功能作用。 用于早期检测的circRNA。 鉴于大多数癌症一旦转移就无法治愈,早期癌症检测是降低发病率和死亡率的关键。由于其高稳定性和组织特异性表达,circRNA作为早期癌症检测的微创生物标记物具有巨大潜力。一项多中心研究的数据表明,基于血浆的circRNA生物标记物在早期检测HCC方面表现良好,在区分HBV相关HCC患者与非HCC患者方面的准确性高于甲胎蛋白。circRNA也被证明富含血清外小体,并具有早期诊断结直肠癌的潜力,而另一项研究显示,来自血清细胞外小泡的两种circRNA,circHIPK3和circSMARCA5,,在胶质母细胞瘤的早期诊断中具有强大的潜力。circRNA功能丧失疗法 。circRNA在肿瘤发生中的既定功能作用将其确定为抗癌治疗的明显靶点。使用反义技术可以选择性地抑制或降解致癌的circRNA。一种选择是使用CRISPR–Cas9系统,但是涉及伦理及不可预测的选择性剪接事件风险;可以选择RNA干扰、CRISPR–Cas13系统等更常见的方式进行。目前为止,大多数功能缺失的研究都是在临床前动物模型中使用RNAi进行circRNA敲除,并且还没有circRNA靶向治疗进入临床试验。 circRNA功能获得疗法 。 新的癌症治疗也可能基于circRNA功能的获得,或者通过天然肿瘤抑制因子circRNA的过度表达,或者通过含有肿瘤抑制因子的人工circRNA的表达。在临床前研究中,最常见的方法是提供含有重复miRNA结合位点的circRNA,它可以作为致癌miRNA的ceRNAs。此外,circRNA所发挥的治疗作用并不局限于RNA元素,还可以是蛋白质。鉴于大多数circRNA的表达水平非常低,并且可能是非功能性的, 未来的研究应更关注研究中circRNA的丰度。 此外,作者鼓励旨在 解决作用机制和病理生理作用的研究。 考虑到m6A修饰已被证明能增强某些circRNA的蛋白质吸附和翻译潜能, 研究circRNA转录后化学修饰的功能相关性也将很重要 。 尽管circRNAs在癌症中的作用机制和病理生理作用存在争议,但这些分子作为诊断、预后和预测性生物标记物仍具有特殊的前景。 目前circRNA表达谱仅在有限数量的癌症实体中得到全面分析,而 circRNA表达谱与驱动癌基因突变之间的关系 通常知之甚少。此外,由于技术挑战,缺乏 单细胞水平和空间分辨率的circRNA表达数据 。这些研究对于理解circRNA的功能以及推动未来生物标记物的发现和发展至关重要。首发公号:国家基因库大数据平台 参考文献Kristensen L S, Jakobsen T, Hager H, et al. The emerging roles of circRNAs in cancer and oncology[J]. Nature Reviews Clinical Oncology, 2021: 1-19.

摘要: 肿瘤是目前威胁人类健康的重要因素。靶向肿瘤的新药与肿瘤免疫新疗法的研发如火如荼,这些研究为攻克肿瘤带来了全新的希望。但受限于患者作为研究对象的不可操控性,而实验动物与人差异巨大,目前从基础到临床的转化效率极低,肿瘤类器官的兴起为转化医学提供了全新的技术平台。从最初单个肿瘤样本类器官的成功构建,到现在建立了大规模的肿瘤类器官库,肿瘤类器官研究已经成为肿瘤基础和临床研究中的重要工具,尤其在结合基因修饰技术的基础上,对揭示肿瘤发生发展的机制、快速评估肿瘤药物与免疫细胞的治疗效果意义重大。 关键词: 肿瘤;类器官;基因修饰;新药研发;免疫疗法;临床转化 抗生素和疫苗发现以前,传染性疾病曾肆虐全球,是人类健康的头号杀手。而现今,非传染性疾病已成为健康问题的主要影响因素,其中,肿瘤更是首要致死原因。最新统计学数据预测,2018年将有超过1800万新增肿瘤病例,960万肿瘤死亡病例[1],肿瘤所造成的巨大经济、社会负担毋庸置疑。 人类与肿瘤的斗争历史源远流长。从希波克拉底时代开始,就有对肿瘤的描述性研究,包括其生长形态、表面溃烂的形成与否等等,肿瘤(carcinoma/carcinos)在希腊语是螃蟹(crab)的意思,由此,罗马医生将carcinoma/carcinos翻译为cancer,成为癌症的最初定义。近年来,随着理论和技术的飞速发展,包括“肿瘤是不可愈合的创口”、“种子与土壤学说”、“肿瘤免疫互作四部曲”、“肿瘤放射化学药物疗法”、“肿瘤免疫治疗”等,我们对肿瘤的认识日渐深入,部分肿瘤甚至已经有了完全治愈的方法。但目前对绝大多数肿瘤,我们一方面没有有效的预防和监测手段,另一方面可以选择的治疗策略极其有限。因此,对肿瘤的研究一直是生物医药领域的核心热点。有意思的是,每年肿瘤相关研究的学术论文发表量数以万计,绝大多数肿瘤在实验室已经得到了成百上千次治愈,但能真正转化到临床应用的治疗方案却极少。美国食品与药品监管局统计发现,临床前研究具有治疗作用的新药进入临床试验后,85%在早期就被证明没有效果,而那些成功通过三期临床试验的药物,只有一半能被FDA批准进入临床应用[2]。目前肿瘤新药研究的主要工具是体外培养的肿瘤细胞和啮齿类动物(主要是小鼠)上建立的肿瘤模型,但越来越多的证据表明,小鼠与人在疾病过程中的变化及其对药物的反应性存在一定的差异[3]。此外,小鼠模型通常只能模拟人类疾病的一个阶段,无法从病因、时间和进展速度等方面再现人肿瘤发生发展的全过程,在此基础上开发的肿瘤治疗方案,并不能预测其临床应用的有效性。更重要的是,实验小鼠基因背景、生长环境、致病因素和用药处理均非常单一,自然无法应对临床多种多样肿瘤病人的复杂情况。 动物模型的局限性促使人们转向直接研究肿瘤病人标本,常用的人源肿瘤模型包括人来源肿瘤细胞系培养和免疫缺陷动物人源肿瘤组织异种移植。肿瘤细胞培养的确提供了研究特定患者肿瘤细胞特性及其对药物敏感性的机会,但并非所有肿瘤均能成功体外扩增,另外,体外单一肿瘤细胞培养使其丧失了与肿瘤微环境中其他组分的相互作用,而肿瘤微环境对肿瘤的发生发展以及对药物的反应性决定至关重要。同样,人源肿瘤组织异种移植至免疫缺陷小鼠中也存在类似的问题,一方面移植成功率较低,另一方面免疫缺陷小鼠形成的肿瘤微环境与患者体内环境相差较大,可能导致肿瘤组织发生小鼠样进化[4]。 1 类器官在肿瘤研究中的发展 近年来,组织器官3D培养技术发展迅猛。2009年,Hans Clevers实验室将单个LGR5+小肠干细胞种植于含有R-spondin1、EGF、BMP抑制剂等干细胞维持因子的基质胶中,发现干细胞增殖分化,形成了具有增殖隐窝和高分化绒毛的类小肠结构[5]。随后,该实验室在小鼠小肠干细胞成类器官技术的基础上,进一步加入Wnt3A nicotinamide、Alk抑制剂及p38抑制剂,实现了人结直肠肿瘤类器官培养[6]。同年,Eduard Batlle实验室分离出人大肠EPHB2高表达干细胞,并在体外3D培养中使单个细胞分化成为具有维持长期自我更新和多向分化潜能的大肠隐窝结构[7]。随后,包括前列腺[8, 9]、味蕾[10]、食管[11]、输卵管[12]、肝脏[13]、胰腺[14]、胃[15]、唾液腺[16]和乳腺[17]等在内的多个器官均成功在体外获得正常组织或肿瘤的类器官(图一)。由此可见,利用目前对肿瘤细胞和肿瘤微环境相互作用机制的认识,从肿瘤病人样本出发,通过加入多种细胞因子或小分子抑制剂,构建出患者特异性的肿瘤类器官,用于新药筛选和药物敏感性研究是可行的。 相比于传统2D培养和肿瘤组织异种移植,肿瘤类器官一方面构建成功率明显增高,且可长期低成本快速培养,便于基因修饰和大规模药物筛选等;另一方面,3D培养保留了肿瘤的组织特性,在研究过程中不会丢失肿瘤微环境的影响作用,为肿瘤药物研发提供更真实的环境。目前已经成功构建出包括结直肠癌、乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌、肝癌、胃癌等在内多种组织的肿瘤类器官。常用的肿瘤类器官构建技术有两类,一种是通过诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)分化而来,另一种是直接来源于肿瘤组织。iPSCs来源的肿瘤类器官构建成功与否很大程度上依赖于肿瘤类型,操作更复杂,由此导致构建效率较低。此外,依靠iPSCs分化获得的肿瘤类器官也会丢失肿瘤微环境的复杂性。因此,直接通过肿瘤组织培养或干细胞分化,辅以细胞因子、肿瘤基质等补充,是肿瘤类器官研究的发展趋势。 肿瘤类器官对源肿瘤组织异质性的保存是类器官研究的核心基础。研究发现,肿瘤组织体外类器官培养可以获得大量不同特性的肿瘤类器官,单个类器官分析结果也表明同一肿瘤来源的类器官的异质性[18]。与此同时,组织化学分析发现肿瘤类器官内部即存在与源肿瘤相似的组织结构,通过原位DNA分析进一步证实类器官中同样存在源肿瘤相同的基因突变位点[18]。由此可见,肿瘤类器官在基因、转录、代谢、细胞和组织学上均较高水平地重现了其来源肿瘤的多样性和复杂性。更重要的是,体外培养过程对肿瘤类器官不会呈现明显均一化[19, 20]。但也有研究利用荧光标记不同突变体实验发现,大肠癌肿瘤类器官体外培养30-40天后,类器官会被某一种荧光标记的细胞主导,意味着培养过程中的确出现了特定突变体细胞优势生存的现象[21]。但这一现象并非体外类器官培养所独有,在体肿瘤中各类突变体也非均匀分布。由此说明肿瘤类器官确实在很大程度上模拟了在体肿瘤的各方面特性,是目前肿瘤基础研究和临床应用之间相互转换跨越的桥梁。 2 类器官在肿瘤发生发展机制研究中的应用 肿瘤的发生初始于细胞基因突变的累积,大量临床数据和实验室结果都显示正常个体内即存在大量的突变,且这些突变与年龄、生存环境、生活方式等均有一定的相关性,但并非所有的突变都会诱发肿瘤,不同组织对突变的耐受程度也不同。虽然已经有许多细胞和动物实验阐明从突变到肿瘤生成的关键因素和决定机制,由于无法监测和干预人体内肿瘤发展最初期的过程,目前对人体内肿瘤发生发展的认识还非常粗浅。类器官培养技术的兴起,为研究人体正常组织向肿瘤组织转变的过程提供了可能。 统计预测发现高达五分之一的肿瘤与感染相关[22],虽然从感染到肿瘤的发展过程已有研究加以证明,但具体发生机制,尤其在人体内是如何进展的尚不明确。将病原体与健康组织类器官共培养,观察在感染情况下健康组织的突变起始和累积过程,评估感染作为肿瘤危险因子的相关性。如胃类器官可作为研究幽门螺旋杆菌在胃癌发生中作用机制的载体,精细观察幽门螺旋杆菌在胃上皮细胞的定植和克隆,及其对胃上皮细胞在基因、转录和蛋白水平的影响。结果显示在幽门螺杆菌注入能引起胃类器官发生强烈的炎症反应[23],而慢性炎症与肿瘤发生有着密不可分的联系。此外,沙门氏杆菌与胆囊癌、人乳头状瘤病毒与宫颈癌、乙型肝炎病毒与肝癌等等,均可利用相应组织的类器官,研究病原体与宿主细胞之间的相互作用及致瘤机制。由于感染诱发肿瘤往往是一个长期慢性的过程,且伴随炎症的发生,因此,一方面类器官的长期稳定培养是前期基础,另一方面,在上皮细胞构建的类器官基础上,引入免疫系统和组织基质也是类器官应用的重要需求。 除了感染,肿瘤危险因素还包括年龄、家族史、物理化学诱变因素等,而这些因素诱导的突变累积是一个长期存在的过程。通过分析比较不同年龄供体来源、不同组织类器官中的突变体发现,体内的确以平均每年新增40个突变位点的速度在累积,且不同组织间突变模式相差较大,这可能是由于不同组织中细胞更新增殖水平相差较大,而细胞快速增殖过程中DNA复制为基因突变创造了先决条件[24]。值得注意的是,同一组织不同个体间突变频率和范围差异均较小,在一定程度上解释了肿瘤发生与年龄的相关性[24]。但不同个体间肿瘤发生的类型、进展速度等各不相同,因此,突变频率和突变模式并非决定肿瘤发生发展的唯一因素,而在肿瘤已经发生之后,突变累积和筛选已经完成,无法追踪到最初始的突变特性。在类器官培养健康组织的基础上,利用各种诱变因子诱导健康组织向肿瘤转化,将极大地加速对肿瘤发生过程的研究。 不管是感染、物理化学诱变剂或是年龄增长导致肿瘤发生,最终都是由于基因突变发生和累加导致正常细胞癌变。因此,结合类器官培养和基因修饰技术可以快速建立肿瘤体外模型,研究肿瘤的发生发展过程。Drost实验室第一次在正常大肠类器官中通过CRISPR技术引入常见的大肠癌突变基因,如APC、TP53、KRAS和SMAD4,研究不同突变体在初始阶段对肿瘤发生的影响[25]。结果显示,突变后的肠类器官生长不依赖于肠干细胞生长维持因子EGF、WNT、R-spondin 1和noggin等,与此同时,他们还发现APC和TP53的突变是导致染色体不稳定和形成多倍体的关键因素[25]。将基因修饰后的肿瘤类器官皮下移植至免疫缺陷小鼠可以存活,但不会发生转移。而如果将上述诱导的肠癌类器官移植在小鼠盲肠,肿瘤会向肝脏和肺部转移[26, 27]。这一现象说明肿瘤转移需要特定组织微环境的支持,也提示虽然肠癌类器官的生长不依赖于肠干细胞维持因子,这些因子在肿瘤转移过程中必不可少。 肿瘤类器官以其特性模拟人肿瘤组织、可大规模长期稳定培养、容易基因修饰、处理因素可控和表型观察便捷的特性,成为肿瘤基础研究中替代人而又超越实验动物的有力工具。此外,肿瘤类器官作为体外培养体系,非常利于结合最新技术如基因修饰、单细胞分析、高分辨率电子/光学影像等联合应用,将突破肿瘤研究完全依赖于动物实验的时间、技术瓶颈。 3 类器官在肿瘤治疗策略研究的应用 肿瘤治疗是目前生物医学领域最大、最急迫的难题之一。一方面实验室研究越来越多,另一方面新药临床转化效率却依然低下。类器官培养为肿瘤药物快速有效研发提供了新的技术平台。有研究认为肿瘤类器官敏感的药物超过80%的可能性对应的肿瘤患者对该药也敏感,而在肿瘤类器官上无治疗效果的化疗药物对该肿瘤患者也无效。 随着类器官培养技术的迅速发展,越来越多的实验室和医院开始有意识地采集肿瘤类器官及其对应的健康组织类器官,并运用合适的冻存传代方法进行大规模保存,形成类器官库。根据患者信息、组织来源、基因表型等多个方面对类器官进行归类,使之成为公共的肿瘤研究资源,用于评测抗肿瘤药物的肿瘤杀伤效果和正常组织毒副作用。最早于2011年Masahiro Inoue实验室尝试大规模采集肿瘤组织体外成球培养保存[28],但这一培养方法无法实现正常组织的长期保存。2015年,Hans Clevers团队第一次成功构建了20个结直肠癌患者来源的肿瘤与对应正常组织类器官库[18]。利用这些类器官样本,他们发现只有WNT 拮抗剂泛素连接酶RNF43突变的肿瘤类器官表现出对WNT分泌抑制剂的敏感性[18]。同时,结合类器官的突变表型和药物筛选,他们一方面验证了已知的突变体与特定药物的相关性,另一方面还发现了多个对肿瘤具有杀伤作用的化学药物。此外,由于正常组织类器官对照的存在,在验证药物肿瘤杀伤作用的同时,也能评估其对正常组织的毒副作用,最终选择出肿瘤杀伤强、毒副作用小的化疗药物用于临床。更重要的是,这一类器官库除了用于药物筛选,还被其他项目利用,从基因组和蛋白组学对不同个体肿瘤类器官与正常组织类器官进行对比分析[29],实现对患者肿瘤状态的精准评估,为肿瘤的个性化治疗提供参考信息。目前已有包括结直肠癌、胰腺导管腺癌、乳腺癌、前列腺癌、肝癌等在内的多个组织肿瘤类器官库,尤其是结直肠癌与乳腺癌,类器官库中患者数目已达到上百个,为肿瘤新药大规模筛选和临床前研究奠定了基础。 借助于肿瘤类器官与对应健康组织类器官库的建立,同时基于肿瘤类器官对药物肿瘤杀伤效果预测的准确性,可以在制定肿瘤患者治疗策略前,一方面通过检测肿瘤类器官的突变体类型,确定可能起作用的候选药;另一方面利用肿瘤类器官对药物进行筛选,获得在类器官上对肿瘤有杀伤作用而对健康组织毒副作用较小的药物,应用于临床,真正实现肿瘤的个体化治疗。这一策略不仅适用于化疗药物的选择,更有利于免疫疗法的有效性评估。与化疗药物的普遍性杀伤不同,免疫疗法具有较高的特异性,更需要直接来源于患者的样本进行临床前检测。利用肿瘤类器官与免疫细胞共培养,可以快速有效地检测免疫细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。研究发现特定T细胞亚群与乳腺癌肿瘤类器官共培养后,可以显著性杀伤三阴性乳腺癌细胞[30]。最近,Emile E. Voest实验室利用外周血单个核细胞与肺癌或结直肠癌肿瘤类器官共培养诱导出一群肿瘤特异性T细胞[31]。进一步研究发现这群肿瘤杀伤性T细胞不会攻击正常组织类器官[31],说明通过肿瘤类器官中的新抗原表位获得杀伤细胞用于临床肿瘤个体化免疫治疗具有很好的应用潜能。 4 展望 类器官在肿瘤研究中的应用目前尚处于起步阶段,但不管是在基础研究还是临床转化,均获得了很好的研究成果。相对于肿瘤细胞系培养和小鼠异种移植,类器官具有培养成功率高、能快速获得大规模资源库、同时可以采集对应的正常组织对照、最接近患者真实信息等多个优势,但目前类器官培养也存在许多问题亟待解决。首先虽然类器官本身去除了异种移植鼠源进化的问题,但目前3D培养用的基质胶来源于小鼠,且一些类器官培养还需要加小牛血清等动物源物质,可能对细胞性质与药物筛选过程中的反应性有未知的影响。因此,无血清培养基、非动物来源基质胶等是目前类器官研究的重点之一。此外,利用成体干细胞培养获得的类器官成分依然比较单一,血管、基质和免疫系统均缺失,也有许多研究关注于类器官中肿瘤微环境的构建。最后,目前仅仅上皮细胞源肿瘤成功构建了类器官,而非上皮细胞类肿瘤如血液细胞肿瘤是否能进行类器官培养尚且未知。虽然类器官培养在肿瘤研究中还存在一定的问题,但这一技术的确搭建了从基础到临床转化的快速通道,为肿瘤新药研究和个体化治疗提供了新的平台。 参考文献 1.      Bray,F., et al., Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence andmortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin, 2018. 2.      Ledford,H., Translational research: 4 ways to fix the clinical trial. Nature, (7366): p. 526-8. 3.      Uhl,. and . Warner, Mouse Models as Predictors of Human Responses:Evolutionary Medicine. Curr Pathobiol Rep, 2015. 3(3): p. 219-223. 4.      Ben-David,U., et al., Patient-derived xenografts undergo mouse-specific tumor Genet, 2017. 49(11): p. 1567-1575. 5.      Sato,T., et al., Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitrowithout a mesenchymal niche. Nature, 2009. 459(7244): p. 262-5. 6.      Sato,T., et al., Long-term expansion of epithelial organoids from human colon,adenoma, adenocarcinoma, and Barrett's epithelium. Gastroenterology, (5): p. 1762-72. 7.      Jung,P., et al., Isolation and in vitro expansion of human colonic stem cells. NatMed, 2011. 17(10): p. 1225-7. 8.      Karthaus,., et al., Identification of multipotent luminal progenitor cells in humanprostate organoid cultures. Cell, 2014. 159(1): p. 163-175. 9.      Chua,., et al., Single luminal epithelial progenitors can generate prostateorganoids in culture. Nat Cell Biol, 2014. 16(10): p. 951-61, 1-4. 10.   Ren,W., et al., Single Lgr5- or Lgr6-expressing taste stem/progenitor cellsgenerate taste bud cells ex vivo. Proc Natl Acad Sci U S A, 2014. 111(46): . 11.   DeWard,., J. Cramer, and E. Lagasse, Cellular heterogeneity in the mouse esophagusimplicates the presence of a nonquiescent epithelial stem cell population. CellRep, 2014. 9(2): p. 701-11. 12.   Kessler,M., et al., The Notch and Wnt pathways regulate stemness and differentiation inhuman fallopian tube organoids. Nat Commun, 2015. 6: p. 8989. 13.   Huch,M., et al., Long-term culture of genome-stable bipotent stem cells from adulthuman liver. Cell, 2015. 160(1-2): p. 299-312. 14.   Boj,., et al., Organoid models of human and mouse ductal pancreatic , 2015. 160(1-2): p. 324-38. 15.   Bartfeld,S., et al., In vitro expansion of human gastric epithelial stem cells and theirresponses to bacterial infection. Gastroenterology, 2015. 148(1): p. 126-136e6. 16.   Maimets,M., et al., Long-Term In Vitro Expansion of Salivary Gland Stem Cells Driven byWnt Signals. Stem Cell Reports, 2016. 6(1): p. 150-62. 17.   Sachs,N., et al., A Living Biobank of Breast Cancer Organoids Captures DiseaseHeterogeneity. Cell, 2018. 172(1-2): p. 373-386 e10. 18.   vande Wetering, M., et al., Prospective derivation of a living organoid biobank ofcolorectal cancer patients. Cell, 2015. 161(4): p. 933-45. 19.   Pauli,C., et al., Personalized In Vitro and In Vivo Cancer Models to Guide PrecisionMedicine. Cancer Discov, 2017. 7(5): p. 462-477. 20.   Schutte,M., et al., Molecular dissection of colorectal cancer in pre-clinical modelsidentifies biomarkers predicting sensitivity to EGFR inhibitors. Nat Commun,2017. 8: p. 14262. 21.   Fujii,M., et al., A Colorectal Tumor Organoid Library Demonstrates Progressive Lossof Niche Factor Requirements during Tumorigenesis. Cell Stem Cell, 2016. 18(6):p. 827-38. 22.   DeFlora, S. and P. Bonanni, The prevention of infection-associated , 2011. 32(6): p. 787-95. 23.   McCracken,., et al., Modelling human development and disease in pluripotentstem-cell-derived gastric organoids. Nature, 2014. 516(7531): p. 400-4. 24.   Blokzijl,F., et al., Tissue-specific mutation accumulation in human adult stem cellsduring life. Nature, 2016. 538(7624): p. 260-264. 25.   Drost,J., et al., Sequential cancer mutations in cultured human intestinal stemcells. Nature, 2015. 521(7550): p. 43-7. 26.   Fumagalli,A., et al., Genetic dissection of colorectal cancer progression by orthotopictransplantation of engineered cancer organoids. Proc Natl Acad Sci U S A, (12): p. E2357-E2364. 27.   Fumagalli,A., et al., A surgical orthotopic organoid transplantation approach in mice tovisualize and study colorectal cancer progression. Nat Protoc, 2018. 13(2): . 28.   Kondo,J., et al., Retaining cell-cell contact enables preparation and culture ofspheroids composed of pure primary cancer cells from colorectal cancer. ProcNatl Acad Sci U S A, 2011. 108(15): p. 6235-40. 29.   Cristobal,A., et al., Personalized Proteome Profiles of Healthy and Tumor Human ColonOrganoids Reveal Both Individual Diversity and Basic Features of ColorectalCancer. Cell Rep, 2017. 18(1): p. 263-274. 30.   Zumwalde,., et al., Analysis of Immune Cells from Human Mammary Ductal EpithelialOrganoids Reveals Vdelta2+ T Cells That Efficiently Target Breast CarcinomaCells in the Presence of Bisphosphonate. Cancer Prev Res (Phila), 2016. 9(4):p. 305-16. 31.   Dijkstra,., et al., Generation of Tumor-Reactive T Cells by Co-culture of PeripheralBlood Lymphocytes and Tumor Organoids. Cell, 2018. 174(6): p. 1586-1598 e12.

Progress of the Study on Diagnosis and Treatment of Early Gastric CancerAbstract: Gastric cancer is one of the most common therioma in China. The mortality rate of gastric cancer lies in the front rank and accounts for of the total mortality caused by therioma. The only way to increase the quality of life and reduce the fatality rate of patients is to make diagnosis and give treatment at the earliest possible stage. This article gives a summary on the diagnosis and treatment of early gastric cancer.

及时的确诊是关键。胃癌早期的治愈率还是很高的,要尽快到医院进行治疗手术后的治疗要根据患者的身体状况来选择有效的治疗手段。很多时候只要不放弃就会有希望,┃癌坚持阳光生活君化┃就是最好的榜样。不是吗

肾癌的发病原因研究论文

(一)吸烟:大量的前瞻性观察发现吸烟与肾癌发病正相关。吸烟者发生肾癌的相对危险因素(RR)=2,且吸烟30年以上、吸无过滤嘴香烟的人患肾癌的危险性上升。(二)肥胖和高血压:发表在2000年11月2日出版的新英格兰医学杂志上的一项前瞻性研究表明,高体重指数(BMI)和高血压是与男性肾癌危险性升高相关的两个独立因素。(三)职业:有报道接触金属铺的工人、报业印刷工人、焦炭工人、干洗业和石油化工产品工作者肾癌发病和死亡危险性增加。(四)放射:有统计使用过一种弱的α颗粒辐射源导致的124例肿瘤中有26例局限在肾,但是未见放射工作者和原子弹爆炸受害者的放射暴露与肾癌的相关报道。(五)遗传:有一些家族内肾癌,在进行染色体检查时发现。肾癌高发生率的人中第三对染色体上有缺陷。多数家族性肾癌发病年龄比较早,趋于多病灶和双侧性。有一种罕见的遗传性疾病——遗传性斑痞性错构瘤(VHP)病的患者发生肾癌者多达28%~45% 。(六)食品和药物:调查发现高摄入乳制品、动物蛋白、脂肪,低摄入水果、蔬菜是肾癌的危险因素。咖啡可能增加肾癌的危险性与咖啡用量无关。在动物实验中,由于女性激素(雌激素)原因而致肾癌已得到证明,但在人体尚无直接的证据。滥用解热镇痛药尤其是含非那西丁的药物可增加肾孟癌危险性。利尿剂也可能是促进肾癌发生的因素。通过动物实验得出红藤草又名“千根”,可能诱发肾癌的结论,韩国食品医药安全厅已要求国内企业停止生产红藤草食品添加剂。(七)其他疾病:在进行长期维持性血液透析的患者,萎缩的肾脏内发生囊性变(获得性囊性病)进而又发现肾癌的病例有增多的现象。因此透析超过3年者应每年B超检查肾脏。有报告糖尿病患者更容易发生肾癌。肾癌患者中14%患有糖尿病,是正常人群患糖尿病的5倍。患上肾癌,建议试试肿瘤生物免疫治疗,央视报道过,治疗癌症有希望的疗法

肾癌的发病主要与抽烟,肥胖,高血压,放射危害,饮食,遗传等有关,因此对于肾癌的预防,主要还是要在生活中进行。在饮食上注意营养的合理,并且对于蛋白质、维生素搭配合理,也要减少很多含有致癌物质的食物摄入。

肾癌的发病因素是什么?

肾癌可由以下因素引起:(1)遗传因素。(2)肥胖和高血压。(3)长期吸烟。(4)职业因素。肾癌的发生还与职业有关系,有研究指出报业印刷工人、焦炭工人、干洗业和石油化工产品工作者发生肾癌和死亡的几率比较高。(5)食品和药物因素。

烟草抗病毒病研究进展论文

这是因为细菌感染的原因导致的,土壤应该在冬天的时候进行晾晒,加强管理,注意浇水情况,注意叶面的情况,可以使用一些药物,这样就可以很好的进行预防了,选择合适品种的烟草。

有可能是温度比较低,有可能是没有及时修剪枝叶,有可能是受到了细菌感染,有可能是生长过程中温度比较高,有可能是缺水缺肥;要及时使用农药和化肥,保证土壤肥力和湿度。

(三)烟草病毒病的综合防治由于烟草病毒病的病毒种类多,且多为混杂侵染,传播途径广,因此,对烟草花叶病毒病的防治,须严格实行“预防为主、综合防治”的植保方针,搞好农业、化学等棕防措施。(1)、栽种抗耐病品种 这是防治烟草病毒病既经济、又有效的根本途径。抗TMV病品种有:辽烟8号、辽烟10号和辽烟12号;台烟5号、台烟6号,引进的白肋21、柯克86;辽烟15号、延边9205、中国农业科学院烟草研究所的CV09-2等。近几年方荣祥等转育的抗TMV 的NC89纯合品系,在黑龙江、利川等烟区试验,表现了极强的抗病性。抗CMV的品种有:TT6、TT7系列烤烟品种, NC89、K326、G140均表现一定的抗性,双抗(抗CMV和TMV)的转基因NC89纯合系已经获得,并大面积试验,表现出较好的抗病性。抗马铃薯Y病毒病的品种,NC89和K326抗PVY能力很强,正在进入田间试验。(2)、选用无病株上的种子,从无病株上采种,单收、单藏,并进行细致汰选,防止混入病株残屑。(3)、加强苗床管理,培育无病壮苗。首先要注意苗床选地,苗床要尽可能远离菜地、烤房、晾棚等场所。其次床土及肥料不可混入病株残屑,注意清除苗床附近杂草。第三、苗床的营养土消毒,铲除苗床土中的残留病毒。苗床播种前用1000倍“壮苗灵”+1500倍“天达裕丰”药液、或1000倍“壮苗灵”+1000倍 50%消菌灵药液细致喷洒苗床,杀灭床土中的病毒既其他病菌,防止幼苗感病。第四、培育无病壮苗。烟苗出土后拉十字时,用1000倍“壮苗灵”+1500倍天达裕丰药液喷洒幼苗,促进烟苗根系发达,移栽后缓苗快、抗病力强。第五、加强苗床管理,严格无毒操作规程。及时间苗、定苗,合理施肥浇水、有效地控温控湿。操作时要用肥皂水洗手,严禁吸烟,尽力减少操作工具、手、衣服与烟株接触。(4)适当提早播种、提早移栽。移栽时要剔除病苗。注意烟田不与茄科和十字花科作物间作或轮作,重病地至少要二年内不栽种烟草。(5)加强田期管理,提高烟草的自然抗病能力。烟田要在冬前进行深翻晒土,翌年翻浆时反复细致耙地,熟化耕作层,减少侵染毒源。(6)结合整地增施有机肥料、磷钾肥、微肥和生物菌肥;烟苗定植后,立即喷洒1000倍“壮苗灵”+1500倍天达裕丰药液、或1000倍“壮苗灵”+1000倍 50%消菌灵药液,注意及时追肥、培土、浇水,促使烟株根系发达、生长健壮,提高抗病能力,使烟株尽快通过团棵、旺长这两个最易感病的阶段。田间操作时,事先要用肥皂水洗手,工具要消毒,并禁止吸烟。打顶抹杈要在雨露干后进行,并注意病株打顶、抹杈要最后进行。(6)注意驱避蚜虫、防其传毒。育苗床和烟田,铺设银灰色地膜、或张挂银灰色反光膜条,可有效地驱避蚜虫向烟田内迁飞。(7)药剂防治①、药剂治蚜。栽烟前应把附近茄科作物及杂草上的蚜虫喷药杀灭,避免有翅蚜迁飞传毒。栽烟后40天内要采用黄皿器诱蚜预测,在皿中发现有翅蚜时,田间可立即喷药防治。另外,栽烟时配合使用吡虫啉缓释颗粒剂,可有效地控制烟田蚜虫数量,防止田间病毒病蔓延。

烟草病毒病是世界各烟草产区普遍发生的一类重要病害,国内已从烟草上分离到的病毒有16种。其中发生普遍的有烟草花叶病毒(TMV)、黄瓜花叶病毒(CMV)和马铃薯Y病毒(PVY)。大部分地区病毒病是两种或多种病毒病混合发生。目前我国登记的防治烟草病毒病的生物农药主要有氨基寡糖素、宁南霉素、菇类蛋白多糖、嘧肽霉素。(1)氨基寡糖素2%氨基寡糖素水剂每亩~克或1%氨基寡糖素水剂每亩33~50克、氨基寡糖素水剂每亩100~150克,对水喷雾。(2)宁南霉素8%宁南霉素水剂,使用剂量为每亩~克、2%宁南霉素水剂,使用剂量为每亩300~400克,对水喷雾。(3)菇类蛋白多糖使用菇类蛋白多糖水剂每亩150~200克,对水喷雾。(4)嘧肽霉素使用4%嘧肽霉素水剂每亩200~300克,对水喷雾。

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