非整倍體和腫瘤發(fā)生

非整倍體和腫瘤發(fā)生非整倍體和腫瘤發(fā)生第1頁基因突變假說認(rèn)為腫瘤產(chǎn)生是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)一些特定基因突變結(jié)果，這個(gè)假說現(xiàn)在已經(jīng)被大家廣泛接收。不過最近美國科學(xué)院院士Duerberg等提出基因突變不可能造成腫瘤發(fā)生，相反，一向被認(rèn)為是基因突變結(jié)果——非整倍體，才可能是腫瘤發(fā)生主要原因。非整倍體和腫瘤發(fā)生第2頁非整倍體假說主要觀點(diǎn)是：致癌原因造成細(xì)胞產(chǎn)生非整倍染色體，非整倍體引發(fā)有絲分裂相關(guān)基因表示異常，產(chǎn)生異常百分比紡錘體蛋白、甚至異常數(shù)目標(biāo)中心粒。不平衡紡錘體可造成一些染色體隨機(jī)丟失或取得。每次細(xì)胞分裂時(shí)這些非整倍染色體被隨機(jī)分組并不對(duì)稱地分配給子代細(xì)胞，這么惡性循環(huán)，非整倍體本身催化細(xì)胞核型改變和進(jìn)化，最終造成腫瘤細(xì)胞核型產(chǎn)生。所以，腫瘤產(chǎn)生是非整倍體本身催化結(jié)果，與基因突變沒有直接關(guān)系。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第3頁Duerberg等將腫瘤遺傳突變歸于非整倍體而非特定基因是因?yàn)椋?）100%實(shí)體瘤都是非整倍體；2）只有染色體異常才能夠瞬間改變細(xì)胞內(nèi)成千上萬基因表示水平，從而可能解釋腫瘤細(xì)胞表型異質(zhì)性現(xiàn)象；而且同時(shí)能夠成功地解釋腫瘤細(xì)胞遺傳性不穩(wěn)定特征原因；非整倍體和腫瘤發(fā)生第4頁3）腫瘤細(xì)胞最大特征永生化能夠解釋為：自然選擇壓力只給了非整倍體細(xì)胞選擇永生化機(jī)制機(jī)會(huì)，因?yàn)橹挥蟹钦扼w細(xì)胞才含有經(jīng)過本身催化隨機(jī)丟失或取得不一樣染色體從而最終取得永生化細(xì)胞核型機(jī)會(huì)。因?yàn)檫@么機(jī)會(huì)極少，所以在致癌原因作用后經(jīng)過數(shù)年或數(shù)十年腫瘤才發(fā)生；深入推測(cè)能夠認(rèn)為除了病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞外，全部沒有經(jīng)過處理或不受調(diào)整而含有永生化能力細(xì)胞都應(yīng)該是非整倍體細(xì)胞；4）腫瘤其它特征（比如轉(zhuǎn)移能力、去分化、高耐藥性等等）也能夠應(yīng)用非整倍體假說來解釋。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第5頁總之，腫瘤最大特征是非整倍體，腫瘤各種表型是因?yàn)榉钦扼w本身催化造成大量正?；虮硎玖亢捅硎景俜直犬惓＝Y(jié)果，而不是一些特定基因活性增強(qiáng)或減弱結(jié)果。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第6頁非整倍體怎樣產(chǎn)生呢？

Duerberg等認(rèn)為致突變和非致突變?cè)蚩赡芙?jīng)過物理或者化學(xué)過程改變了一個(gè)或多個(gè)染色體，或者經(jīng)過改變參加紡錘體蛋白分子從而造成非整倍體產(chǎn)生；對(duì)于基因變異和非整倍體產(chǎn)生關(guān)系需要深入研究。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第7頁是否腫瘤細(xì)胞非整倍體都與基因變異相關(guān)呢？

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假如非整倍體都是由基因變異引發(fā)，則一些由非致突變?cè)蛞l(fā)腫瘤細(xì)胞中不應(yīng)該總是有非整倍體染色體出現(xiàn)，不過試驗(yàn)表明全部由非致突變?cè)蛞l(fā)腫瘤細(xì)胞都是非整倍體核型。2“細(xì)胞有絲分裂檢測(cè)點(diǎn)基因”變異應(yīng)該造成非整倍體產(chǎn)生，比如：p53、細(xì)胞有絲分裂檢測(cè)點(diǎn)基因以及SKT15等。不過p53在腫瘤中變異率不超出50%；細(xì)胞有絲分裂檢測(cè)點(diǎn)基因在結(jié)腸癌細(xì)胞中只有11%；SKT15在乳腺癌中也只有12%。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第8頁3

多環(huán)芳烴是弱效致突變劑，在微摩爾濃度下能夠造成20-80%細(xì)胞發(fā)生非整倍體核型。由多環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化強(qiáng)致突變物質(zhì)在50%致死劑量下引發(fā)特定基因變異幾率為10-4-10-7，也就是說由多環(huán)芳烴經(jīng)過特定位點(diǎn)（比如有絲分裂基因）誘導(dǎo)非整倍體幾率也只有10-4-10-7。4假如基因突變能夠獨(dú)立造成腫瘤發(fā)生，那么因?yàn)榛蛲蛔冊(cè)斐煞钦扼w和腫瘤發(fā)生幾率都很低，所以它們同時(shí)出現(xiàn)在同一個(gè)腫瘤細(xì)胞中幾率會(huì)更小，所以咱們應(yīng)該看見一定百分比二倍體腫瘤細(xì)胞，不過全部實(shí)體瘤細(xì)胞都是非整倍體。所以即使基因變異與腫瘤相關(guān)也不能完全排除非整倍體在腫瘤發(fā)生過程中作用。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第9頁非整倍體就一定能造成腫瘤發(fā)生？

因?yàn)榇蠖鄶?shù)腫瘤細(xì)胞是多倍體，普通介于3倍體和4倍體之間，這提醒可能存在一個(gè)上限；而一些腫瘤為近2倍體，所以也可能存在一個(gè)下限。所以Duerberg等認(rèn)為在特定范圍內(nèi)非整倍體才可能造成腫瘤產(chǎn)生，超出上限或者低于下限都不可能使腫瘤產(chǎn)生。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第10頁非整倍體假說即使在邏輯上能夠比較全方面地解釋相關(guān)腫瘤方面問題，不過事實(shí)證據(jù)呢？

非整倍體和腫瘤發(fā)生第11頁1）致癌劑都能使細(xì)胞產(chǎn)生非整倍體；2）Weinberg等用三個(gè)互不相關(guān)癌基因轉(zhuǎn)化腫瘤細(xì)胞被Duesberg等推測(cè)并證實(shí)這些細(xì)胞100%是非整倍體核型；

3）Duesberg等依據(jù)非整倍體假說推測(cè)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥品含有很高“突變率和多藥耐藥性”是由非整倍體染色體催化染色體重新分組結(jié)果，而不是基因突變結(jié)果，這個(gè)推測(cè)被證實(shí)；

非整倍體和腫瘤發(fā)生第12頁4）Duesberg等證實(shí)：用致癌劑轉(zhuǎn)化腫瘤細(xì)胞100%是非整倍核型；腫瘤細(xì)胞遺傳性不穩(wěn)定程度與被轉(zhuǎn)化細(xì)胞非整倍程度呈正比關(guān)系；非整倍體而不是個(gè)別基因變異能夠經(jīng)過改變細(xì)胞代謝和染色體不對(duì)稱分裂造成腫瘤表型出現(xiàn)；被轉(zhuǎn)化細(xì)胞首先發(fā)生非整倍核型，其次才演化為腫瘤細(xì)胞；推測(cè)并證實(shí)被轉(zhuǎn)化腫瘤細(xì)胞在某一階段含有特定核型；

非整倍體和腫瘤發(fā)生第13頁5）Lengauer等試驗(yàn)結(jié)果表明非整倍體確實(shí)能夠造成細(xì)胞基因組不穩(wěn)定，與Duesberg試驗(yàn)結(jié)果一致，最近他們數(shù)學(xué)模型表明細(xì)胞轉(zhuǎn)化前首先發(fā)生非整倍體核型然后才發(fā)生抑癌基因變異；6）推測(cè)并證實(shí)非腫瘤性永生化細(xì)胞永生化機(jī)制也是經(jīng)過染色體重新分組而取得，是非整倍體核型而且是癌前細(xì)胞。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第14頁上述說明非整倍體假說在邏輯和試驗(yàn)證據(jù)方面都難以找出缺點(diǎn)，最主要是不但它預(yù)測(cè)結(jié)果能被證實(shí)而且以前沒能解釋試驗(yàn)現(xiàn)象它還能夠解釋清楚。從這些方面看，非整倍體假說可能確實(shí)有它自己存在道理，不過這些能說明基因變異假說就不可靠嗎？Duesberg等提出以下疑問：

非整倍體和腫瘤發(fā)生第15頁1

基因變異假說認(rèn)為致癌原因都是經(jīng)過基因突變?cè)斐赡[瘤發(fā)生，不過現(xiàn)在發(fā)覺許多不能引發(fā)基因突變卻可誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生化學(xué)物質(zhì)；2

腫瘤最主要特征是基因變異，不過20多年研究并沒有發(fā)覺腫瘤存在特定變異基因；3一些遺傳性疾病（如錯(cuò)配修復(fù)缺失硬皮病和與遺傳相關(guān)大腸癌患者）為何只產(chǎn)生特定類型腫瘤（比如皮膚和大腸癌），而不發(fā)生其它類型腫瘤；為何遺傳性染色體不平衡疾病如Bloom’s綜合征患者發(fā)生腫瘤幾率升高100倍；

非整倍體和腫瘤發(fā)生第16頁4

基因變異假說認(rèn)為腫瘤細(xì)胞含有很高突變幾率，是“基因變異集合體”，不過一些試驗(yàn)表明腫瘤突變率正常，只有少數(shù)腫瘤突變率中度增高；5

腫瘤細(xì)胞表型應(yīng)該與基因變異一樣穩(wěn)定。但大多數(shù)腫瘤表現(xiàn)為遺傳型和表現(xiàn)型不穩(wěn)定；6

在腫瘤耐藥方面，基因變異假說認(rèn)為腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性是藥品代謝基因失活或多藥耐藥基因激活結(jié)果，不過為何正常二倍體細(xì)胞基因變異率非常地低（10-12），不過腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥品變異率和多藥耐藥率卻出奇高（10-3-10-6）？為何耐藥基因只在腫瘤細(xì)胞中存在很高變異率？非整倍體和腫瘤發(fā)生第17頁7即使一些逆轉(zhuǎn)錄病毒和人工制造癌基因確實(shí)能夠使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化，但這個(gè)過程主要依賴病毒高表示開啟子；另外，病毒制造使細(xì)胞轉(zhuǎn)化蛋白質(zhì)不依賴特定前體蛋白和酶作用，只需要宿主細(xì)胞提供足夠氨基酸和核苷酸。因?yàn)樵┗虿痪邆溥@些特點(diǎn)，所以只是依據(jù)原癌基因和病毒癌基因之間序列相同來推測(cè)原癌基因激活能夠造成腫瘤假設(shè)存在缺點(diǎn)；8以前大家認(rèn)為細(xì)胞生物化學(xué)反應(yīng)受一些特定限速酶控制，不過近25年研究表明復(fù)雜系統(tǒng)并不受限速酶控制，所以建立在“限速酶”假說之上腫瘤基因變異假說存在難以克服缺點(diǎn)。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第18頁Duesberg能夠否定有數(shù)量龐大試驗(yàn)依據(jù)支持基因突變假說嗎？問題關(guān)鍵在于在腫瘤細(xì)胞中非整倍體作用是什么。除此之外，從兩種對(duì)立假說矛盾焦點(diǎn)出發(fā)也可能會(huì)發(fā)覺問題癥結(jié)所在。所以需要明確以下問題：

非整倍體和腫瘤發(fā)生第19頁是否一些非整倍體能夠作為獨(dú)立原因造成腫瘤細(xì)胞發(fā)生？

大家按照基因變異假說轉(zhuǎn)移癌基因來轉(zhuǎn)化正常細(xì)胞，那么按照非整倍體假說用微細(xì)胞介導(dǎo)染色體轉(zhuǎn)移技術(shù)或非致突變劑人工制造非整倍體細(xì)胞是否也能夠轉(zhuǎn)化正常細(xì)胞？因?yàn)榉钦扼w假說認(rèn)為非整倍體能夠造成細(xì)胞遺傳性不穩(wěn)定從而引發(fā)非整倍體本身催化現(xiàn)象，最終造成腫瘤細(xì)胞發(fā)生。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第20頁促癌劑是經(jīng)過什么原因促進(jìn)腫瘤發(fā)生？

化學(xué)致癌作用普通分為激發(fā)和促進(jìn)兩個(gè)階段。激發(fā)過程是由致癌物引發(fā)不可逆DNA永久損傷（突變）過程。激發(fā)細(xì)胞含有形成腫瘤潛能。促癌劑本身不致癌，卻可誘導(dǎo)激發(fā)細(xì)胞發(fā)生腫瘤。那么促癌劑是經(jīng)過什么原因促進(jìn)腫瘤發(fā)生？是經(jīng)過促進(jìn)被激發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生附加突變？是促進(jìn)非整倍體產(chǎn)生？是促進(jìn)被激發(fā)非整倍體細(xì)胞向腫瘤細(xì)胞核型轉(zhuǎn)化速率？還是促癌劑本身能夠產(chǎn)生并加速非整倍體產(chǎn)生和演化？

非整倍體和腫瘤發(fā)生第21頁特定基因變異細(xì)胞和動(dòng)物腫瘤發(fā)生率高是什么原因？

試驗(yàn)表明p53等特定基因突變細(xì)胞和動(dòng)物腫瘤發(fā)生率升高，那么原因是什么呢？是因?yàn)檫@些基因突變?cè)黾恿似渌蛲蛔儙茁?？還是因?yàn)檫@些基因突變?cè)黾恿思?xì)胞產(chǎn)生非整倍體機(jī)會(huì)？非整倍體和腫瘤發(fā)生第22頁腫瘤細(xì)胞各種表型能否遺傳？這些表型之間是否存在確定關(guān)系？

基因變異假說和非整倍體假說最經(jīng)典區(qū)分是關(guān)于腫瘤表型能否遺傳問題。按照基因變異假說，在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中腫瘤細(xì)胞各種表型取得是因?yàn)椴豢赡嫘苑e累突變基因結(jié)果，所以腫瘤細(xì)胞各種表型也應(yīng)該含有遺傳性、積累性和不可逆性特點(diǎn)。相反，非整倍體假說認(rèn)為腫瘤細(xì)胞各種表型取得是因?yàn)槟[瘤細(xì)胞染色體隨機(jī)分組產(chǎn)生不一樣細(xì)胞核型結(jié)果，因?yàn)榉钦扼w總是引發(fā)腫瘤細(xì)胞染色體不對(duì)稱分配造就不一樣細(xì)胞核型，所以腫瘤細(xì)胞表型除了只受自然選擇控制外不含有遺傳性、積累性和不可逆性特點(diǎn)。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第23頁是否存在二倍體腫瘤干細(xì)胞和永生化細(xì)胞？

腫瘤干細(xì)胞是指腫瘤組織中含有自我更新能力并能產(chǎn)生其它含有不一樣增殖能力腫瘤細(xì)胞一類特殊腫瘤細(xì)胞。按照基因變異假說腫瘤干細(xì)胞能夠是二倍體細(xì)胞，它們與正常二倍體細(xì)胞區(qū)分只是含有一些突變特定基因。相反，非整倍體假說認(rèn)為非整倍體是腫瘤最大特征，腫瘤細(xì)胞克隆性就是非整倍體性，所以不存在整二倍體腫瘤干細(xì)胞。而且，除了由病毒和人工轉(zhuǎn)化永生化細(xì)胞以及體內(nèi)干細(xì)胞（假設(shè)人體組織不死）外，其它全部動(dòng)物和人永生化細(xì)胞都是非整倍體核型。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第24頁為了處理上述問題，咱們決定應(yīng)用微細(xì)胞介導(dǎo)染色體轉(zhuǎn)移技術(shù)、染色體分析技術(shù)、連續(xù)克隆形成試驗(yàn)等技術(shù)方法分析非整倍體與腫瘤發(fā)生發(fā)展以及與腫瘤細(xì)胞一些特征表型和遺傳型之間關(guān)系，為最終明確腫瘤發(fā)生發(fā)展機(jī)制提供試驗(yàn)依據(jù)。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第25頁項(xiàng)目標(biāo)研究?jī)?nèi)容1）人工制造非整倍體細(xì)胞誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生；2）探討促癌劑在促進(jìn)腫瘤發(fā)生過程中非整倍體作用；3）細(xì)胞和動(dòng)物特定基因變異造成腫瘤發(fā)生率高與非整倍體產(chǎn)生關(guān)系研究；4）腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力能否遺傳研究；5）

腫瘤干細(xì)胞和永生細(xì)胞系是否存在二倍體細(xì)胞研究。

非整倍體和腫瘤發(fā)生第26頁研究目標(biāo)1）明確非整倍體與腫瘤發(fā)生發(fā)展關(guān)系；2）

明確非整倍體與腫瘤表型和遺