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腫瘤細胞

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腫瘤 細胞實質就是腫瘤。腫瘤組織由實質和間質兩部分構成，腫瘤實質是腫瘤細胞，是腫瘤的主要成分，具有組織來源特異性。它決定腫瘤的生物學特點以及每種腫瘤的特殊性。

通常根據腫瘤的實質形態來識別各種腫瘤的組織來源，進行腫瘤的分類、命名和組織學診斷，並根據其分化成熟程度和異型性大小來確定腫瘤的良惡性和腫瘤的惡性程度。腫瘤細胞有三個顯著的基本特徵即：不死性，遷移性和失去接觸抑制。除此之外，腫瘤細胞還有許多不同於正常細胞的生理、生化和形態特徵。

研究發現，腫瘤細胞會出現不同於正常細胞的代謝變化，同時腫瘤細胞自身可通過糖酵解和氧化磷酸化（OXPHOS）之間的轉換來適應代謝環境的改變。2019年，Cancer Cell最新刊登了一篇文章，研究人員發現在禁食狀態下使用二甲雙胍可以顯著抑制腫瘤生長，並提出PP2A-GSK3β-MCL-1通路可能是腫瘤治療的新靶點。 ==基本信息==

• 中文名：腫瘤細胞
• 外文名：tumor cells
• 實質：腫瘤
• 組成：由實質和間質兩部分組成
• 屬性：具有組織來源特異性
• 具體：是一種基因病 輔助治療
• 腫瘤藥：癌痛藥

名詞介紹

腫瘤（tumor，neoplasm）是一種基因病，但並非是遺傳的。它是指細胞在致瘤因素作用下，基因發生了改變，失去對其生長的正常調控，導致異常增生。可分為良性和惡性腫瘤兩大類。前者生長緩慢，與周圍組織界限清楚，不發生轉移，對人體健康危害不大。後者生長迅速，可轉移到身體其它部位，還會產生有害物質，破壞正常器官結構，使機體功能失調，威脅生命。

主要類型

惡性上皮細胞腫瘤也叫癌症（cancer）是目前危害人類健康最嚴重的一類疾病。在美國，惡性腫瘤的死亡率僅次於心血管疾病而居第二位。據我國2000年衛生事業發展情況統計公報，城市地區居民死因第一位為惡性腫瘤，其次為腦血管病、心臟病。最為常見和危害性嚴重的腫瘤為肺癌、鼻咽癌、食管癌、胃癌、大腸癌、肝癌、乳腺癌、宮頸癌、白血病及淋巴瘤等。

主要構成

腫瘤組織由實質和間質兩部分構成，腫瘤實質是腫瘤細胞，是腫瘤的主要成分，具有組織來源特異性。腫瘤的間質起支持和營養腫瘤實質的作用，不具特異性，一般由結締組織和血管組成，有時還可有淋巴管。

主要特徵

癌細胞有三個顯著的基本特徵即：不死性、遷移性和失去接觸抑制。除此之外，癌細胞還有許多不同於正常細胞的生理、生化和形態特徵。

形態特徵

癌細胞大小形態不一，通常比它的源細胞體積要大，生長速度快，核質比顯著高於正常細胞，可達1：1，正常的分化細胞核質比僅為1:4-6。核形態不一，並可出現巨核、雙核或多核現象。核內染色體呈非整倍態（aneuploidy），某些染色體缺失，而有些染色體數目增加。正常細胞染色體的不正常變化，會啟動細胞凋亡過程，但是癌細胞中，細胞凋亡相關的信號通路產生障礙，也就是說癌細胞具有不死性。

線粒體表現為不同的多型性、腫脹、增生，如嗜酸性細胞腺瘤中肥大的線粒體緊擠在細胞內，肝癌細胞中出現巨線粒體。

細胞骨架紊亂，某些成分減少，骨架組裝不正常。細胞表面特徵改變，產生腫瘤相關抗體（tumorassociatedantigen）。

生理特徵

細胞周期失控，就像寄生在細胞內的微生物，不受正常生長調控系統的控制，能持續的分裂與增殖。

具有遷移性，細胞粘着和連接相關的成分（如ECM、CAM）發生變異或缺失，相關信號通路受阻，細胞失去與細胞間和細胞外基質間的聯結，易於從腫瘤上脫落。許多癌細胞具有變形運動能力，並且能產生酶類，使血管基底層和結締組織穿孔，使它向其它組織遷移（圖16-1）。

接觸抑制喪失，正常細胞在體外培養時表現為貼壁生長和匯合成單層後停止生長的特點，即接觸抑制現象，而腫瘤細胞即使堆積成群，仍然可以生長（圖16-2）。 定着依賴性喪失，正常真核細胞，除成熟血細胞外，大多須粘附於特定的細胞外基質上才能抑制凋亡而存活，稱為定着依賴性（anchoragedependence）。腫瘤細胞失去定着依賴性，可以在瓊脂、甲基纖維素等支撐物上生長。去分化現象，已知腫瘤細胞中表達的胎兒同功酶達20餘種。胎兒甲種球蛋白（甲胎蛋白）是胎兒所特有的。但在肝癌細胞中表達，因此可做肝癌早期檢定的標誌特徵。

對生長因子需要量降低，體外培養的癌細胞對生長因子的需要量顯著低於正常細胞，是因為自分泌或其細胞增殖的信號途徑不依賴於生長因素。某些固體瘤細胞還能釋放血管生成因子，促進血管向腫瘤生長，獲取大量繁殖所需的營養物質。

代謝旺盛，腫瘤組織的DNA和RNA聚合酶活性均高於正常組織，核酸分解過程明顯降低，DNA和RNA的含量均明顯增高。

蛋白質合成及分解代謝都增強，但合成代謝超過分解代謝，甚至可奪取正常組織的蛋白質分解產物，結果可使機體處於嚴重消耗的惡病質（cachexia）狀態。 線粒體功能障礙，即使在氧供應充分的條件下也主要是糖酵解途徑獲取能量。與三個糖酵解關鍵酶（己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶）活性增加和同工酶譜的改變，以及糖原異生關鍵酶活性降低有關。

可移植性，正常細胞移植到宿主體內後，由於免疫反應而被排斥，多不易存活。但是腫瘤細胞具有可移植性，如人的腫瘤細胞可移植到鼠類體內，形成移植瘤。

飲食調理

一般認為，各種腫瘤，病傷津劫陰，多屬陰虛內熱，故在飲食調理上，應忌辛溫燥熱屬性的食品，滯膩食品也主張少吃;在癌症的中晚期多為虛證，寒證，飲食上主張溫補脾胃，益氣生血等食品類，而性屬寒涼的食品，則應少吃或不吃。在不同的病種上，癌症患者飲食禁忌也有所不同，如鼻咽癌病人在放療期間，應忌辛溫燥熱、油炸燒烤食物，忌吃狗肉、羊肉、胡椒、茴香等；胃癌病人忌食辛燥食品、桂皮、芥末，辣椒等;食管癌病人忌老豬肉、老鴨肉；肝癌病人忌母豬肉、少吃韭菜。總之，忌口應適當，盲目地忌口將致營養不良，影響疾病康復。 生命的維持，必須依賴食物中的各種營養素。癌症患者最主要的問題是營養障礙，改善

病人的營養是抗癌治療中最重要的措施：

（1）供給易消化吸收的蛋白質食物，如牛奶、魚類、雞蛋、豆製品等，可提高機體抗癌力。其中牛奶和雞蛋可改善放療後蛋白質紊亂。

（2）進食適量糖類，補充熱量。大劑量放射治療病人，可使其體內的糖代謝遭到破壞，糖原急劇下降，血液中乳酸增多，不能再利用；而且胰島素功能不足加重。所以補充葡萄糖的效果較好，另外宜多吃蜂蜜、米、面、馬鈴薯等含糖豐富的食物以補充熱量。

（3）多吃有抗癌作用的食物，如甲魚、蘑菇、黑木耳、大蒜、海藻、芥菜等食物。

（4）放療和化療的病人，一般宜進食涼食、冷飲，但有寒感的病人，則宜進食熱性食物。

（5）研究發現，冬蟲夏草所含蟲草素能有效吞噬腫瘤細胞，效果是硒的4倍，還能增強紅細胞黏附腫瘤細胞的能力，在腫瘤化療期間以及腫瘤手術後可起到阻止腫瘤復發、轉移的作用。

（6）飲食多樣化，注意色、香、味形，促進病人食慾；烹調食物多採用蒸、煮、燉的方法，忌食難消化的食品，禁飲酒。

（7）維生素A和C有阻止細胞惡變和擴散，增加上皮細胞穩定性的作用，維生素C還可防止放射損傷的一般症狀，並可使白細胞水平上升；維生素E能促進細胞分裂，延遲細胞衰老；維生素B1可促進病人食慾，減輕放射治療引起的症狀。因此，應多吃含上述維生素豐富的食物，如新鮮蔬菜、水果、芝麻油、穀類、豆類以及動物內臟等。

形成過程

腫瘤形成(oncogenesis)的過程包括始發突變、潛伏、促癌和演進。始發突變是指細胞在致癌物的作用下發生了基因突變，但是突變發生後如果沒有適當的環境不會發展為腫瘤，此階段稱為潛伏期；促癌是指在促癌劑（刺激細胞增長的因子，如激素）作用下開始增殖的過程，促癌因子的作用是可逆的，如果去除，引起擴增的克隆就會消失；演進是指腫瘤在生長過程中越來越變得具有侵襲力的過程，是不可逆的。腫瘤形成往往涉及許多基因的突變，需要十到數十年的時間，因而惡性腫瘤通常屬於老年性疾病。

形成的內因

惡性腫瘤的形成往往涉及多個基因的改變，與原癌基因、抑癌基因突變的逐漸積累有關。

（一）原癌基因

原癌基因（oncogene）是細胞內與細胞增殖相關的基因，是維持機體正常生命活動所必須的，在進化上高等保守。當原癌基因的結構或調控區發生變異，基因產物增多或活性增強時，使細胞過度增殖，從而形成腫瘤。 原癌基因的產物主要包括（圖16-1）：①生長因子，如sis，②生長因子受體，如fms、erbB，③蛋白激酶及其它信號轉導組分，如src、ras、raf，④細胞周期蛋白，如bcl-1，⑤細胞凋亡調控因子，如bcl-2，⑥轉錄因子，如myc、fos、jun。

形成的外因

人類腫瘤約80%是由於與外界致癌物質接觸而引起的，根據致癌物的性質可將其分為化學、生物和物理致癌物三大類。根據它們在致癌過程中的作用，可分為啟動劑、促進劑、完全致癌物。

啟動劑是指某些化學、物理或生物因子，它們可以直接改變細胞遺傳物質DNA的成分或結構，一般一次接觸即可完成，其作用似無明確的閾劑量，啟動劑引起的細胞改變一般是不可逆的。

促進劑本身不能誘發腫瘤，只有在啟動劑作用後再以促進劑反覆作用，方可促使腫瘤發生（圖16-9）。例如用啟動劑二甲基苯並蒽（dimethytenzanthracene，DMBA）塗抹動物皮膚並不致癌，但是幾周後再塗抹巴豆油，則引起皮膚癌，巴豆油中的有效成分是佛波醇酯，能模仿二酰基甘油（DAG）信號，激活蛋白激酶C。促癌物的種類很多，如某些激素、藥物等。有的促癌物只對誘發某種腫瘤起促進作用，而對另一種腫瘤的發生不起作用，例如糖精可促進膀胱癌的發生，但對誘發肝癌不起促進作用；苯巴比妥促進肝癌的發生，但不促進膀胱癌的發生。

有些致癌物的作用很強，兼具啟動和促進作用，單獨作用即可致癌。稱為完全致癌物。如多環芳香烴、芳香胺、亞硝胺、致癌病毒等。

（一）化學致癌物

按化學結構可分為：

①亞硝胺類，這是一類致癌性較強，能引起動物多種癌症的化學致癌物質。在變質的蔬菜及食品中含量較高，能引起消化系統、腎臟等多種器官的腫瘤；

②多環芳香烴類，這類致癌物以苯並芘為代表，將它塗抹在動物皮膚上，可引起皮膚癌，皮下注射則可誘發肉瘤。這類物質廣泛存在於瀝青、汽車廢氣、煤煙、香煙及熏制食品中；

③芳香胺類，如乙萘胺、聯苯胺、4-氨基聯苯等，可誘發泌尿系統的癌症；

④烷化劑類，如芥子氣、環磷酰胺等，可引起白血病、肺癌、乳腺癌等；

⑤氨基偶氮類，如用二甲基氨基偶氮苯（即奶油黃，可將人工奶油染成黃色的染料）摻入飼料中長期餵養大白鼠，可引起肝癌；

⑥鹼基類似物，如5-溴尿嘧啶、5-氟尿嘧啶、2-氨基腺嘌呤等，由於其結構與正常的鹼基相似，進入細胞能替代正常的鹼基參入到DNA鏈中而干擾DNA複製合成；

⑦氯乙烯，目前應用最廣的一種塑料聚氯乙烯，是由氯乙烯單體聚合而成。

大鼠長期吸入氯乙烯氣體後，可誘發肺、皮膚及骨等處的腫瘤。通過塑料工廠工人流行病學調查已證實氯乙烯能引起肝血管肉瘤，潛伏期一般在15年以上；

⑧某些金屬，如鉻、鎳、砷等也可致癌。

化學致癌物引起人體腫瘤的作用機制很複雜。少數致癌物質進入人體後可以直接誘發腫瘤，這種物質稱為直接致癌物。大多數化學致癌物進入人體後，需要經過體內代謝活化或生物轉化，成為具有致癌活性的最終致癌物，才能引起腫瘤發生，這種物質稱為間接致癌物。在體內參與此類化合物代謝的主要為P450酶系。

最終致癌物通常為親電分子，可與DNA、RNA、蛋白質等生物大分子中的親核基團發生作用，引起鹼基顛換、缺失，DNA交聯、斷裂，染色體畸變等。化學致癌物還可抑制甲基化酶，引起細胞中胞嘧啶的甲基化水平降低，還有可能激活某些癌基因，使細胞癌變。

直接或間接導致DNA發生突變的致癌物稱為基因毒性致癌物（genotoxiccarcinogen），上述提到的化學致癌物均屬於此類。但是乳腺癌、前列腺癌和子宮膜癌的致癌物是有激素活性的甾體類化合物，它們並不損傷基因，但能促進細胞分裂，稱為非基因毒性致癌物（non-genotoxiccarcinogen），如雌二醇可引起卵巢癌和乳腺癌。由此可見並不是所有的致癌物都是誘變劑，當然也並非所有的誘變劑都是致癌的，譬如某也鹼基類似物能引起微生物變異，但不引起實驗動物的癌症。

（二）生物性致癌因素

生物性致癌因素包括病毒（圖16-10）、細菌、黴菌等。其中以病毒與人體腫瘤的關係最為重要，研究也最深入。

1、腫瘤病毒：

與人類腫瘤發生關係密切的有四類病毒：

①逆轉錄病毒（如T細胞淋巴瘤病毒，HTLV－I）、

②乙型肝炎病毒（HBV）

③乳頭狀瘤病毒（HPV）

④Epstein－Bars病毒（EBV），後三類都是DNA病毒。

逆轉錄病毒：引起人類T淋巴細胞白血病的人T淋巴細胞白血病病毒（HTLV）、成人T細胞白血病病毒（ATLV）和艾滋病病毒（HIV）等病毒都屬於逆轉錄病毒。逆轉錄病毒感染機體後，病毒的遺傳信息整合到宿主細胞的染色體中，成為細胞的組成部分，一般情況下受到正常細胞的調節控制，病毒處於靜止狀態，但受到化學致癌物、射線輻射等因素的作用後，可能被激活病毒表達而在體內誘發腫瘤。

乙型肝炎病毒：人肝癌細胞DNA中發現有HBV病毒的鹼基序列。體外培養的人肝癌細胞中，見到HBV病毒DNA整合到細胞DNA中。HBV整合到細胞DNA中，能使細胞DNA發生缺失、插入、轉位、突變或易位等改變。

乳頭狀瘤病毒：人乳頭瘤狀病毒（humanpapillomavirus，HPV）有50餘種亞型，與生殖道腫瘤的發生有密切關係，並與口腔、咽、喉、氣管等處的乳頭狀瘤和皮膚疣等良性病變有關。在宮頸癌細胞中病毒DNA序列已經整合到宿主細胞的基因組中，宮頸癌的發生與原癌基因c-ras和c-myc的變異有關。 EB病毒：EB病毒（Epstein-Barrvirus，EBV）是一種皰疹病毒，與兒童的Burkitt淋巴瘤和成人的鼻咽癌發生有關。

2、黴菌與腫瘤發生 目前已知有數十種黴菌毒素對動物有致癌性。但除黃麴黴毒素（aflatoxin）外，對其它的研究都較少。黃麴黴菌廣泛存在於污染的食品中，尤以霉變的花生、玉米及穀類含量最多。黃麴黴毒素有許多種，是一類雜環化合物，其中黃麴黴毒素B1是已知最強的化學致癌物之一，可引起人和嚙齒類、魚類、鳥類等多種動物的肝癌。

（三）物理因素

1、電離輻射 電離輻射可以引起人體各部位發生腫瘤，但據估計在所有腫瘤的總病例數中只占2%～3%左右。居里夫人的去世，日本原子彈爆炸後引起白血病的發病率增高，都是著名的例子。

輻射可引起染色體、DNA的突變，或激活潛伏的致癌病毒。放射線引起的腫瘤有：白血病、乳腺癌、甲狀腺腫瘤、肺癌、骨腫瘤、皮膚癌、多發性骨髓瘤、淋巴瘤等。

2、紫外線 紫外線照射可引起細胞DNA斷裂、交聯和染色體畸變，紫外線還可抑制皮膚的免疫功能，使突變細胞容易逃脫機體的免疫監視，這些都有利於皮膚癌和基底細胞癌的發生。近年來由於環境惡化，大氣層的臭氧減少，出現地球臭氧空洞，地表紫外線的輻照強度將急劇增高，其誘發人體皮膚癌的潛在危險性將大為增加。據估計，大氣臭氧減少1%，皮膚癌就要增加2-6%。

起源與演進

對腫瘤的起源有兩種見解，其一是認為來源於去分化的體細胞，其二是認為來源於幹細胞。雖然在某些低等動物中已分化的細胞可以去分化，但是在哺乳動物中通常已分化的細胞不再具備自我更新（self-renewal）能力，即使發生突變也只是功能異常而不致於轉化，而幹細胞是一直存在的，並不斷更新，突變更容易在幹細胞中累積，所以現在普遍傾向於認為腫瘤來源於惡性幹細胞。有些組織，如肝、腎雖然不具有幹細胞，但是其細胞在特殊情況下也具有分裂能力，因而也是致癌物的靶細胞。

幹細胞是體內具有定向分化能力和分裂能力的細胞，如骨髓細胞可以分化出各種血細胞。腫瘤細胞和幹細胞有很多相似之處，如：均有自我更新和無限增殖的能力；較高的端粒酶活性；相同的調節自我更新的信號轉導途徑，如Wnt、Hedgehog、Notch、NF-κB等信號途徑（圖16-11）。

Hedgehog信號通道參與早期神經系統發育和毛囊形成的調控。Hedgehog途徑中的抑制物突變後，信號系統活性增高，可誘導中樞神經系統腫瘤的產生，如Patched基因突變，可引起Gorlin’s綜合徵和小鼠的小腦腫瘤。Notch信號通路調控造血幹細胞的自我更新，通過抑制造血幹細胞的特定分化階段，控制造血幹細胞向粒系或淋巴系分化，Notch信號通路的過度表達可誘導惡性淋巴瘤的產生。在黑色素瘤和一些腸道腫瘤中存在異常Wnt信號，尤其是Wnt途徑的組成成分，如β-catenine、APC、Axin等發生基因突變。

多數腫瘤來源於單克隆細胞，如在女性中，胚胎髮育時期，細胞中的一個X染色體隨機失活，某些X染色體連鎖的酶（如葡糖-6-磷酸脫氫酶）在組織中具有異質性，即：不同細胞中表達不同的同工酶，而在腫瘤細胞中卻是相同的，從這一點上來看一個腫瘤中的細胞具有相同的起源（圖16-12）。

前面提到腫瘤的形成涉及多個基因的突變，因而是一個漸進的複雜過程。多次突變形成腫瘤細胞的異質性，其中少量的細胞具有很強的增值能力，被稱為腫瘤幹細胞（tumorstemcell）。早在70年代Park等研究發現從小鼠腹水中分離得到的骨髓瘤細胞移植體內，只有1%到4%的骨髓瘤細胞能在脾臟形成克隆，這些骨髓瘤細胞與通常造血細胞一樣，只有少量的細胞能形成克隆，這些能形成克隆的骨髓瘤細胞很可能就是骨髓瘤幹細胞。

當前腫瘤治療的目的是儘可能殺死所有腫瘤細胞，認為每個腫瘤細胞都有無限增殖能力，如果腫瘤體積縮小認為治療方案有效。但實際上大部分腫瘤經過一段時間緩解期後又復發。根據幹細胞理論，這種傳統的治療方法並沒有將腫瘤幹細胞完全殺死，仍具有無限增殖能力。越來越多的學者提出腫瘤治療應該針對腫瘤幹細胞，即使腫瘤體積沒有縮小，但由於其他細胞增殖能力有限，腫瘤將逐漸退化萎縮，也許人類能夠真正治癒腫瘤。

培養方法

腫瘤細胞在組織培養中占有核心的位置，首先癌細胞是比較容易培養的細胞。當前建立的細胞系中癌細胞系是最多的。另外腫瘤對人類是威脅最大的疾病。腫瘤細胞培養是研究癌變機理、抗癌藥檢測、癌分子生物學極其重要的手段。腫瘤細胞培養對闡明和解決癌症將起着不可估量的作用。

一、組織培養腫瘤細胞生物學特性

腫瘤細胞與體內正常細胞相比，不論在體內或在體外，在形態、生長增值、遺傳性狀等方面都有顯著的不同。生長在體內的腫瘤細胞和在體 外培養的腫瘤細胞，其差異較小，但也並非完全相同。培養中的腫瘤細胞具以下突出特點：

（－）形態和性狀

培養中癌細胞無光學顯微鏡下特異形態，大多數腫瘤細胞鏡下觀察比二倍體細胞清晰，核膜、核仁輪廓明顯，核糖體顆粒豐富。電鏡觀察癌細胞表面的微絨毛多而細密，微絲走行不如正常細胞規則，可能與腫瘤細胞具有不定向運動和錨着不依賴性有關。

（二）生長增殖

腫瘤細胞在體內具有不受控增殖性，在體外培養中仍如此。正常二倍體細胞在體外培養中不加血清不能增殖，是因血清中含有很細胞增殖生長的因子，而癌細胞在低血清中（2%～5%）仍能生長。已證明腫瘤細胞有自泌或內泌性產生促增殖因子能力。正常細胞發生轉化後，出現能在低血清培養基中生長的現象，已成為檢測細胞惡變的一個指標。癌細胞或培養中發生惡性轉化後的單個細胞培養時，形成集落（克隆）的能力比正常細胞強。另外癌細胞增殖數量增多擴展時，接觸抑制消除，細胞能相互重疊向三維空間發展，形成堆積物。

（三）永生性

永生性也稱不死性。在體外培養中表現為細胞可無限傳代而不凋亡（Apoptosis）。體外培養中的腫瘤細胞系或細胞株都表現有這種性狀，體內腫瘤細胞是否如此尚無直接證明。因惡性腫瘤終將殺死宿主並同歸於盡，從而難以證明這一性狀的存在。體外腫癌細胞的永生性是否能反證它在體內時同樣如此？也尚難肯定。從近年建立細胞系或株的過程說明，如果永生性是體內腫瘤細胞所固有的，腫瘤細胞應易於培養。事實上，多數腫瘤細胞初代培養時並不那麼容易。生長增殖並不旺盛；經過純化成單一化瘤細胞後，也大多增殖若干代後，便出現類似二倍體細胞培養中的停滯期。過此階段後才獲得永生性，順利傳代生長下去。從而說明體外腫瘤細胞的永生性有可能是體外培養後獲得的。從一些具有永生性而無惡性性的細胞系，如NIH3T3、Rat－1、10T1/2等細胞證明，永生性和惡性（包括浸潤性）是兩種性狀，受不同基因調控，但卻有相關性。可能永生性是細胞惡變的階段。至少在體外是如此。

（四）浸潤性

浸潤性是腫瘤細胞擴張性增殖行為，培養癌細胞仍持有這種性狀。在與正常組織混合培養時，能浸潤入其它組織細胞中，並有穿透人工隔膜生長的能力。

（五）異質性

所有腫瘤都是由有增殖能力、遺傳性、起源、周期狀態等性狀不同的細胞組成。異質性構成同一腫瘤內細胞的活力有差別的瘤組織；處於瘤體周邊區的細胞獲得血液供應多，增殖旺盛，中心區有的細胞衰老退化，有的處於周期阻滯狀態，那些呈活躍增殖狀態的細胞稱幹細胞（Stem Cells）、只有這些幹細胞才是支持腫瘤生長的成分。腫瘤幹細胞培養時易於生長增殖；把幹細胞分離出來的培養方法稱幹細胞培養。

（六）細胞遺傳

大多數腫瘤細胞有遺傳學改變，如失去二倍體核型、呈異倍體或多倍體等。腫瘤細胞群常由多個細胞群組成，有幹細胞系和數個亞系，並不斷進行着適應性演變。

（七）其它

腫瘤細胞在體外不易生長的原因可能由於：

①依賴性：腫瘤細胞雖有較強克隆生長力，但仍有一定的群體性或與其它細胞相依存關係。一是腫瘤細胞與腫瘤細胞的相互依存，二是腫瘤細胞與基質成纖維細胞的依賴。體外分散培養和排除成纖維細胞後也會同時消除或減弱這些依存關係，可能影響癌細胞增殖生長的活性；

②腫瘤細胞的自泌也會因分散培養而被稀釋，達不到腫瘤生長的需求，降低腫瘤細胞的生長增殖力；

③並非所有腫瘤細胞都有強的生長活力和長的Life Span，只有幹細胞才有強的增殖生長能力，但這些細胞數量很少；

④離體培養腫瘤細胞可能需求與體內相似的特殊生存條件。

培養方法

成功關鍵在於：取材、成纖維細胞的排除、選用適宜的培養液和培養底物等幾個方面。在具體培養方法方面，腫瘤細胞培養與

正常組織細胞培養並無原則差別，初代培養應用組織塊和消化培養法均可。

（一）要點

1．取材： 人腫瘤細胞來自外科手術或活檢瘤組織。取材部位非常重要，體積較大的腫瘤組織中有退變或壞死區，取材時儘量避免用退變組織，要挑選活力較好的部位。癌性轉移淋巴結或胸腹水是好的培養材料。取材後宜儘快進行培養，如因故不能立即培養，可貯存於4℃中，但不宜栽過24 小時。

2．培養基：

腫瘤細胞對培養基的要求不如正常細胞嚴格，一般常用的 RPMIl640、 DMEM、Mc-Coy5A等培養基等皆可用於腫瘤細胞培養。腫瘤細胞對血清的需求比正常細胞低，正常細胞培養不加血清不能生長，腫瘤細胞在低血清培養基中也能生長。腫瘤細胞對培養環境適應性較大，是因腫瘤細胞有自泌（Autocrine）性產生促生長物質之故。但這並不說明腫瘤細胞完全不需要這些成分。按不同細胞需要不同的生長因子；腫瘤細胞與正常細胞之間、腫瘤細胞與腫瘤細胞之間對生長因子的需求都存在着差異。但大多數腫瘤細胞培養中仍需要生長因子。有的還需特異性生長因子（如乳腺癌細胞等）。總之培養腫瘤細胞仍需加血清和相關生長因子培養更易成功。

3．成纖維細胞的排除：

成纖維細胞常與腫瘤細胞同時混雜生長，致難以純化腫瘤細胞。而且成纖維細胞常比腫瘤細胞生長得快，最終能壓制腫瘤細胞的生長。因此排除成纖維細胞成為腫瘤細胞培養中的關鍵。排除成纖維細胞有多種方法。

機械刮除法

1、標記：鏡下觀察，用不脫色筆在培養瓶皿的背面圈下生長腫瘤細胞的部位。

2．刮除：棄掉培養液，把無菌膠刮伸入瓶皿中，肉眼或顯微鏡窺視下，刮除無標記空間。

3．用Hanks液沖清洗一兩次，洗除被刮掉的細胞。

4．注入培養液繼續培養，如發現仍有成纖維細胞殘留，可重複刮除至完全除掉為止。

反覆帖壁法

1．待細胞生長達一定數量後，倒出舊培養液，用胰酶消化後，Hanks沖洗2次，加入不含血清的培養液，吹打製成細胞懸液。

2．取編號為A、B、C三個培養瓶。首先把懸液接種入A培養瓶中，置溫箱中靜止培養5～20分鐘後，輕輕傾斜培養瓶，讓液體集中瓶角後慢慢吸出全部培養液，再接種入B培養瓶中後，向A瓶中補充少許完全培養液置溫箱中繼續培養。

3．培養B瓶中細胞5～20分鐘後，按處理A的方法，把培養液注入C培養瓶中，再向B瓶補加完全培養基。

消化排除法

1、先是用0.5%胰蛋白酶和0.02%EDTA（1：1）混合液漂洗培養基細胞一次，然後再換成新的混合繼續消化，並在倒置顯微鏡下窺視和不時搖動培養瓶，到半數細胞脫落下來後，便立即停止消化。

2、把消化液吸入離心管中，離心去上清，吸入另瓶中，加培養液置溫箱中培養，向原瓶內也補加新的培養液繼續培養。用此法處理後，成纖維細胞比腫瘤細胞易先脫落，經過幾次反覆處理，可能把成纖維細胞除淨。

膠原酶消化法

1、可用0.5mg/ml的膠原酶消化處理，邊消化邊在倒置顯微鏡下窺視，當發現成纖維細胞被除掉後，即終止消化。

2、用Hanks洗滌處理一次後，更換新培養液，繼續培養，可獲純淨腫瘤細胞。如成纖維細胞未被除淨，可再次重複。

疾病診斷

與其他疾病基本相似，腫瘤的診斷以病史和身體檢查為最基本、最重要的診斷手段。身體檢查包括X射線檢查、超聲檢查、內窺鏡檢查、組織學活檢、血液檢查等，這裡我們主要講講腫瘤標誌物。

腫瘤標誌物

腫瘤標誌物（tumormarker）是指由腫瘤組織產生的反映腫瘤自身存在的化學物質。可用於腫瘤的診斷、預後和療效觀察。主要有以下幾類：①癌胚蛋白（oncofetalproteins），如甲胎蛋白、癌胚抗原；②腫瘤相關抗原（tumor-associatedantigens），如CA19-9、CA125；③酶（enzyme），如乳酸脫氫酶、神經元特異性烯醇化酶、前列腺酸性磷酸酶；④特殊血漿蛋白（specialserumproteins），如β2-巨球蛋白、本周蛋白；⑤激素（hormone），如降鈣素、絨毛膜促性腺激素、促腎上腺皮質激素；此外，原癌基因、抑癌基因及其產物也被越來越廣泛地用作腫瘤標誌物。

用腫瘤標誌物測定腫瘤在臨床上已應用了許多年，為臨床的診斷和療效觀察起了很多的作用。為了提高診斷的準確性，臨床上常將幾項相關的標誌物組成聯合標誌物組，同時對某一腫瘤進行檢測。

癌胚蛋白

在個體發育中，一些蛋白質只在胎兒期表達，但成年動物細胞發生癌變時，出現去分化現象，一些關閉的基因被激活，重新分泌胚胎時期特有的蛋白，稱為癌胚蛋白。

甲胎蛋白（alpha-fetoprotein，AFP）：正常成人血清中含量為5.8μg/L以下，男性略高於女性。AFP由卵黃囊及胚胎肝臟產生，在妊娠5個月時達高峰，出生時下降。胎兒出生後1年，血清AFP應降至正常成人水平。AFP是原發性肝癌的最靈敏、最特異的腫瘤標誌，血清AFP測定結果大於500μg/L以上，或含量有不斷增高者，更應高度警惕。

癌胚抗原（carcinoembryonicantigen，CEA）：為存在於結腸癌及胚胎結腸粘膜上皮細胞的一種糖蛋白。由胎兒胃腸道上皮組織、胰和肝的細胞所合成，通常在妊娠前6個月內CEA含量增高，出生後血清中含量已很低下，健康成年人血清中CEA濃度小於2.5μg/L。胃腸道腫瘤時因極性消失，CEA反流入淋巴或血液而而使血清CEA升高，當CEA高於20μg/L時，則意味着可能有消化道腫瘤。

胰胚胎抗原（pancreaticoncofetalantigen，POA）：是一種糖蛋白，正常人群血清中小於7U/ml。胰腺癌的POA的陽性率為95%，其血清含量大於20U/ml，當肝癌、大腸癌、胃癌等惡性腫瘤時也會使POA升高，但陽性率較低。

腫瘤抗原

腫瘤抗原（carcinomicantigen，CA，也可以寫作cancerantigen）是腫瘤細胞膜的結構成分，各不相同，為糖蛋白或糖脂，也叫糖類抗原（carbohydrateantigen，CA）。這類抗原是用單克隆抗體技術從腫瘤細胞系（株）中鑑定出來的，所以在特定腫瘤的診斷方面具有較高的準確性。CA15-3：由分泌性上皮細胞（如乳腺、肺、胃腸道、子宮的）分泌，正常人排泄物中也可檢出。此抗原雖然沒有器官和腫瘤特異性，在乳腺癌、肺癌、前列腺癌、卵巢癌和胃腸道癌中指標均有升高（大於30U/ml），但可作為監測乳腺癌患者術後復發的最佳指標。在其它乳腺疾病和部分孕婦（約8%）中CA15-3也有升高。

CA19-9：是一種糖脂，正常人血清中小於37U/ml，85%-95%的胰腺癌患者該項指標較高。手術切除腫瘤後，CA19-9濃度會下降，如再上升，則可表示復發。結直腸癌、膽囊癌、膽管癌、肝癌和胃癌的陽性率也會很高，若同時檢測CEA和AFP可進一步提高陽性檢測率。

CA125：是上皮性卵巢癌和子宮內膜癌的標誌物，正常人血清中小於35U/ml。胰腺癌、肝癌、乳腺癌和子宮內膜炎，急性胰腺炎、腹膜炎、肝炎、肝硬化腹水也可使CA-125升高，CA-125升高還與腫瘤復發有關。

CA50：抗原決定簇為唾液酸Lea血型物質與唾液酸-N-四氧神經酰胺。正常人血清濃度小於20U/ml。一般認為，CA50是胰腺和結、直腸癌的標誌物。 PSA：前列腺特異性抗原（prostatespecificantigen），是一種絲氨酸蛋白酶，為糖蛋白，發現於前列腺和精漿提取物，是前列腺癌的特異性標誌物。正常男性PSA含量小於2.5μg/L。

酶類標誌物

腫瘤狀態時，機體的某些酶活力或同工酶譜將發生改變，因此檢測血清中某些酶的活性是否異常、或同工酶譜是否發生改變，也是腫瘤診斷的重要途徑之一。 前列腺酸性磷酸酶（prostaticacidphosphatase，PAP）：酸性磷酸酶是溶酶體的標誌酶，前列腺組織中其活性較其他組織種高出l00-1000倍。未轉移的前列腺癌PAP正常或輕度上升。己轉移的前列腺癌患者血清中，PAP活力增加可達正常值幾十倍。但前列腺肥大、胃癌、結腸癌、乳腺癌、甲狀腺癌、腎癌、卵巢癌、何杰金氏病、多發性骨髓瘤患者的血清中酸性磷酸酶也可有中度升高。

乳酸脫氫酶（lactatedehydrogenase，LDH）：LDH總活性在腫瘤患者血清中升高．但許多疾病如心肌梗塞、感染和惡性貧血均可見LDH升高。而在惡性淋巴瘤、白血病、卵巢癌患者血清中異常增高。經治療病情好轉時LDH下降，復發時又上升。LDH有5種同功酶。在惡性腫瘤時LDH4和LDH5增高，而LDH1和LDH2相對減少。原發性肝癌時LDH5>LDH4，而繼發性肝用時則LDH4>LDH5。

α-L岩藻糖苷酶（α-L-fucosidase，AFU）：也是一種溶酶體酸性水解酶，是原發性肝癌的一種新的診斷標誌物，廣泛分布於人體組織細胞、血液和體液中，參與體內糖蛋白、糖脂和寡糖的代謝。原發性肝癌患者血清AFU活力顯著高於其它各類疾患（包括良、惡性腫瘤）。

鹼性磷酸酶（Alkalinephosphatase，ALP）：為糖蛋白，在肝、骨和胎盤組織中合成，是檢測原發性骨癌和腫瘤向肝/骨遷移的標誌物。

γ-穀氨酰轉肽酶（γ-glutamyltranspeptidase，γ-GT），是細胞膜上的糖蛋白，用4%-30%聚丙烯酰胺梯度凝膠電泳可將血清γ-GT分成12-13條酶帶。自陽極起其中I'、II及II'酶帶為原發性肝癌所特有，對AFP陰性肝癌的診斷有一定參考價值。

神經原特異性烯醇化酶（neuron-specificenolase，NSE）：烯醇化酶是糖酵解的關鍵酶。有5種同工酶，NSE為神經原和神經內分泌組織特有，是神經母細胞瘤和小細胞肺癌的標誌物。

穀胱甘肽S-轉移酶（glutathioneS-transferase，GST）：GST有三種同工酶（α、μ、π），其中GST-π可作為消化道惡性腫瘤的標誌物。

其它的一些酶：如醛縮酶、半乳糖轉移酶、鹼性磷酸酶、5』磷酸二酯酶等的同工酶也可作為某些腫瘤的標誌物。

端粒酶（telomerase）：是一種反轉錄酶，可修補端粒序列。在正常機體中除少數幹細胞和生殖細胞外，體細胞中端粒酶均處於失活狀態，但是幾乎在所有腫瘤細胞中均可檢測到此酶的活性，因此可作為腫瘤標誌物。

激素

非內分泌癌組織中出現激素樣物質，稱為異位激素。內分泌腺癌使分泌的激素增加，稱為原位激素異常。這兩種情況均可作為腫瘤診斷的依據。

降鈣素（calcitonin，CT）：是32個氨基酸組成的多肽激素，甲狀腺髓樣癌、肺腺癌及小細胞肺癌的病人，血清CT明顯升高。血清CT過高應高度警惕早期肺癌的可能。乳腺癌、肝癌、腎癌、前列腺癌、胰腺癌、上頜竇癌、膀胱癌等亦可見CT升高。某些良性疾病如甲狀腺機能亢進、變形性骨炎和肺部疾患亦發現CT升高。

人絨毛膜促性腺激素（humanchorionicgonadotropin，hCG）：是由胎盤滋養層細胞所分泌的一類糖蛋白類激素，在妊娠和患絨毛膜上皮癌時，hCG明顯增高。hCG還會在乳腺癌、睾丸癌、卵巢癌增高。當子宮內膜異位症、卵巢囊腫等非腫瘤狀態時，hCG也會增高。

其它激素：人胎盤催乳素（HPL）、促腎上腺皮質激素（ACTH）、生長激素（GH）、甲狀腺旁激素（PTH）等。

血漿蛋白

蛋白質腫瘤標誌是最早發現的標誌物。如β2微球蛋白、免疫球蛋白。一般來講這類標誌物特異性稍差，但檢測方法相對比較容易，常作常規檢測項目。

β2-微球蛋（β2-microglobulin，β2m）：表達在大多數有核細胞表面，是人類白細胞抗原（HLA）的輕鏈部分。臨床上多用於證實淋巴系統腫瘤，如白血病、淋巴瘤、多發性骨髓瘤。其水平與腫瘤細胞數量、生長速率、預後及疾病活動性有關。

鐵蛋白（ferritin，Fer）：是一種鐵結合蛋白，存在於各組織，病理狀態下釋放入血液中，不是腫瘤特異的標誌，在多種癌症患者血液中，均有不向程度的陽性率，肝癌患者的陽性率在70%以上，所以可輔助診斷肝癌。此外在進展性乳癌患者Ferritin水平也有顯著提高，且與病程有關。

本周蛋白（Bence-Jonesprotein，BJP）：1845年由一位內科醫生兼化學病理學家HenryBenceJones首次描述了這種蛋白，為單克隆游離免疫球蛋白輕鏈（病理狀態下，輕鏈合成過多，則游離於血清中），本周蛋白是多發性骨髓瘤的典型標誌物。

疾病治療

治療腫瘤有兩種觀點，其一是將患者體內的腫瘤細胞全部清除或至少消滅足夠的量，使患者在生存期內腫瘤不再復發；其二是改變癌細胞的特性，使病程減慢甚至完全停止。腫瘤治療的常規方法有手術、放療和化療三種。手術切除腫瘤的治癒率，取決於腫瘤的位置、大小和性質，有些腫瘤長在深部無法觸及，或位於要害部位則不能用手術方法治療。

放療就是用放射線（如X、γ射線）殺死腫瘤細胞，可以對腫瘤細胞進行外照射，也可以置入放射源進行體內照射，放療也會殺上正常的增殖較快的細胞，引起感染、出血、粘膜炎、脫髮等。化療主要是使用DNA合成抑制劑（如5-氟尿嘧啶）或細胞分裂抑制劑（如長春新鹼、紫杉酚）之類的細胞毒製劑物來抑制腫瘤細胞，同樣對所有分裂細胞具有殺傷作用，因而也會引起上述副作用。目前還有一些新的治療措施正在研究之中，如抑制血管生成、促進腫瘤細胞分化、免疫治療、基因治療等。

科學研究

2019年，Cancer Cell最新刊登了一篇文章，研究人員發現在禁食狀態下使用二甲雙胍可以顯著抑制腫瘤生長，並提出PP2A-GSK3β-MCL-1通路可能是腫瘤治療的新靶點。

研究表明，熱量限制導致能量供應不足從而使機體新陳代謝等降低，並發揮抗癌作用。該研究中發現間歇性禁食不僅可以調節體內代謝增加化療效果，並可以保護患者免受化療的毒副作用，並有助於臨床治療。此外，研究人員將間歇性禁食和二甲雙胍聯合使用並探究對腫瘤的治療潛力。

研究人員將接種了人結腸癌細胞的實驗小鼠分為五組，其中2組為24小時餵養，另外3組以24小時為周期間歇性禁食。正常餵養組和間歇性禁食組分別接受二甲雙胍治療或安慰劑治療，研究結果發現二甲雙胍僅在禁食誘導的低血糖期間治療時顯著抑制腫瘤生長。此外，研究人員發現腫瘤細胞只有在低糖環境下才會對二甲雙胍敏感，表明二甲雙胍在低糖環境中才會起到抗腫瘤作用。

在低糖/二甲雙胍治療下，糖原合成酶激酶3β（GSK3β）在細胞中過度活化，促進細胞凋亡。而將該酶抑制後，低糖/二甲雙胍抑制腫瘤生長的作用降低。進一步機制研究發現，二甲雙胍/低血糖組合的協同抗腫瘤作用由PP2A下游的糖原合成酶激酶3β（GSK3β）活化介導，導致腫瘤細胞中促存活蛋白MCL-1的表達降低和細胞死亡。PP2A-GSK3β軸的特異性激活是二甲雙胍誘導的CIP2A抑制的總和，PP2A抑制因子和PP2A調節亞基B56δ通過低葡萄糖上調，導致PP2A-B56δ複合物具有高親和力的活性。

該研究的結果表明，PP2A-GSK3β-MCL-1通路的發現可能成為治療腫瘤的靶點，但二甲雙胍/低糖聯合治療在患者身上的安全性還需要進一步試驗證明。 [2]

預防

細胞組織如果異常生長，就會出現腫瘤，它在人體內沒有任何功用，並且常會妨礙正常的身體機能。腫瘤可分為良性及惡性。良性腫瘤可在任何部位出現，但它不會擴散，而且通常在切除後，不再復發。雖然良性腫瘤只固定生長於某處，但它通常應被切除，因為它不僅有時會壓迫附近的器官，有少數良性腫瘤後來還會變成惡性的。與良性腫瘤相反，惡性腫瘤會擴散至其他部位，而且即使切除後，仍可能復發。惡性腫瘤應儘早治療。

腫瘤的形成似乎與環境及飲食兩大因素有關。當患者改變飲食習慣，並補充維生素及礦物質以後，有些人的腫瘤變小，甚至消失了。這是因為適當的飲食能增強免疫系統，進而抑制腫瘤的生長。

1、養成良好的生活習慣，戒煙限酒。吸煙。世界衛生組織預言，如果人們都不再吸煙，5年之後，世界上的癌症將減少1/3！其次，不酗酒。

2、不要過多地吃咸而辣的食物，不吃過熱、過冷、過期及變質的食物；年老體弱或有某種疾病遺傳基因者酌情吃一些防癌食品和含鹼量高的鹼性食品，保持良好的精神狀態。

3、有良好的心態應對壓力，勞逸結合，不要過度疲。可見壓力是重要的癌症誘因，中醫認為壓力導致過勞體虛從而引起免疫功能下降、內分泌失調，壓力也可導致精神緊張引起氣滯血淤、毒火內陷等。

4、加強體育鍛煉，增強體質，提高耐寒能力和機體抵抗力。冬天堅持用冷水洗臉、洗手，睡前按摩腳心、手心，都有一定幫助。

5、生活要規律，生活習慣不規律的人，如徹夜唱卡拉OK、打麻將、夜不歸宿等生活無規律，都會加重體質酸化。容易患癌症。應當養成良好的生活習慣，從而保持弱鹼性體質，使各種癌症疾病遠離自己。

6、不要食用被污染的食物，如被污染的水，農作物，家禽魚蛋，發霉的食品等，要吃一些綠色有機食品，要防止病從口入。

主要危險因素

生活行為方式

①吸煙：肺癌發病率與吸煙有關，吸煙者為85．2/lo萬，而不吸煙者僅為14．7/10萬。戒煙後肺癌危險度漸趨下降，5年後可保持在比一般人略高的水平。吸煙除導致肺癌外還可導致口腔、咽、喉、食管、胰腺、膀胱等多種癌症。

②飲酒：飲酒與口腔癌、鼻咽癌、喉癌、直腸癌有關。長期飲酒可導致肝硬化，繼而可能發展為肝癌。飲酒又吸煙者可增加某些惡性腫瘤的危險性。

③飲食：男性癌症的30%～40%，女性癌症的60%可能與飲食有關。

天然食物或食品添加劑中存在致癌物，如亞硝胺有強致癌作用。年過多使用硝酸鹽肥料與土壤中缺鉬都易造成植物中硝酸鹽的積累。需見儲存的蔬菜、水果中易存在高濃度的亞硝酸。癧食用色素中具致癌性的有二甲氨基偶氮苯(致肝、膽管、皮膚、膀合理胱癌)、鄰氨基偶氮甲苯(致肝、肺、膀胱癌、肉瘤)、鹼基菊烴(致肝癌、白血病、網狀細胞肉瘤)等。療答香料及調味劑中具致癌作用的有黃樟素(致肝、肺、食管癌)、鞣酸短(致肝癌、肉瘤)。食物受致癌物污染。如黃麴黴菌污染米、麥、高粱、玉米、花生、大豆，或這些食物產生的黃麴黴毒。

食物烹調過程中產生致癌物。如煙熏、炙烤及高溫烹煮食物時由於蛋白質熱解，特別在燒焦的魚、肉中可產生有致突變和致癌性的多環有機化合物。油被連續和重複加熱及添加到未加熱的油中都會促進致癌物及輔癌物生成。

環境理化因素

（一）環境化學

世界衛生組織指出，人類惡性腫瘤的90%與環境因素有關，其中最主要的是與環境中化學因素有關。據美國《化學文摘》登記的化學品已達50多萬種，進入人類環境的有96000多種，每年新增加的化學物還有近千種，目前已證實可對動物致癌的有100多種，通過流行病學調查證實對人類有致癌作用的達30多種。

大城市空氣污染物苯並（a）芘與肺癌的密切關係。按一般濃度水平30～40mug/m3推算，約有10%肺癌病例可由大氣污染（包括與吸煙有聯合作用）所引起。有的學者提出大氣中苯並（a）芘含量每增加一個單位（0.1ug/m3），肺癌死亡率將增加5%。

（二）電離輻射

電離輻射誘發人類癌症問題自16世紀以來一直受到人們關注。1945年8月原子彈在日本廣島和長崎爆炸後的倖存者中，白血病發病率明顯增高，1950～1954年達到高峰，而且距爆炸中心越近，接受輻射劑量越大者，白血病發病率越高。又如1925～1943年美國放射科醫生的白血病死亡率較一般醫生高10倍以上。 電離輻射可引起人類多種癌症，如急性和慢性細胞白血病、其他類型急性白血病、多發性骨髓瘤、惡性淋巴瘤、骨肉瘤、皮膚癌、肺癌、甲狀腺癌、乳腺癌、胃癌、胰腺癌、肝癌、喉癌、腦瘤、神經母細胞瘤、腎臟細胞瘤及鼻竇癌等。