圖解腫瘤生物學(xué)

本書(shū)以全彩圖文互參的形式，系統(tǒng)介紹了人類(lèi)腫瘤的基本概念和一般生物學(xué)特點(diǎn)，同時(shí)兼顧介紹近年來(lái)新出現(xiàn)的概念和研究方向，主要內(nèi)容包括腫瘤的病因?qū)W、發(fā)病學(xué)、腫瘤防治等方面。本書(shū)特設(shè)了良性腫瘤生物學(xué)一章，研究良性腫瘤生物學(xué)對(duì)臨床醫(yī)生來(lái)講仍具有重要意義，可幫助臨床醫(yī)生防止過(guò)度診斷。
本書(shū)適合腫瘤科臨床醫(yī)師及相關(guān)專業(yè)科研人員及學(xué)生參考使用。

腫瘤生物學(xué)是腫瘤研究的基石，由于它的發(fā)展使得某些腫瘤已經(jīng)能得到臨床治愈。本書(shū)比較系統(tǒng)地介紹人類(lèi)腫瘤的基本概念和一般生物學(xué)特點(diǎn)，兼顧介紹近年來(lái)新出現(xiàn)的概念和研究方向。主要內(nèi)容包括腫瘤的病因、發(fā)病機(jī)制及防治等方面，書(shū)中還特設(shè)良性腫瘤生物學(xué)一章。雖然良性腫瘤由于原位生長(zhǎng)，對(duì)機(jī)體危害比惡性腫瘤小，對(duì)它的研究較少，但這是一個(gè)值得關(guān)注的研究領(lǐng)域，因?yàn)椴溉閯?dòng)物80%的腫瘤是良性的，良惡性腫瘤的治療是不一樣的。研究良性腫瘤生物學(xué)對(duì)臨床醫(yī)生來(lái)講仍具有重要意義，可幫助臨床醫(yī)生防止過(guò)度診斷。
本書(shū)圖文互參，內(nèi)容新穎，文字簡(jiǎn)明，內(nèi)容涉及生命科學(xué)的不同領(lǐng)域，較好地反映了當(dāng)今國(guó)際上該領(lǐng)域的前沿水平，因此，對(duì)從事生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的人員也是一本有用的參考書(shū)。
感謝沈傳陸教授對(duì)第七章的貢獻(xiàn)，感謝劉奎博士出色的繪圖工作，他的高效和耐心使我受益匪淺。
腫瘤生物學(xué)內(nèi)容廣泛，發(fā)展迅猛。由于每個(gè)人的知識(shí)都是有限的，書(shū)中存在不妥之處敬請(qǐng)讀者予以指正。

鄭杰，醫(yī)學(xué)科學(xué)博士
東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院　教授
2023年10月

第一章　環(huán)境致癌因素	001
第一節(jié)　化學(xué)致癌物是人類(lèi)腫瘤的主要致癌因素	002
一、化學(xué)致癌物的種類(lèi)	002
二、化學(xué)致癌的機(jī)制	003
第二節(jié)　病毒致癌是人類(lèi)腫瘤的次要致癌因素	004
一、病毒致癌概況	004
二、人類(lèi)腫瘤病毒	005
第三節(jié)　輻射致癌與人類(lèi)某些腫瘤的發(fā)生有關(guān)	012
一、紫外線輻射主要導(dǎo)致皮膚癌	012
二、電離輻射可引起實(shí)體瘤和白血病	013

第二章　細(xì)胞癌基因?qū)δ[瘤發(fā)生的影響	015
第一節(jié)　癌基因的概念	016
第二節(jié)　細(xì)胞原癌基因的激活方式	016
一、點(diǎn)突變	016
二、癌基因擴(kuò)增 	017
三、染色體易位和基因重排 	018
第三節(jié)　癌基因例舉	022
一、致瘤蛋白R(shí)AS	022
二、轉(zhuǎn)錄因子MYC	024

第三章　生長(zhǎng)因子及受體與腫瘤	027
第一節(jié)　生長(zhǎng)因子與腫瘤	028
一、上皮、內(nèi)皮和間葉細(xì)胞的生長(zhǎng)因子	028
二、細(xì)胞因子	030
三、有些腫瘤細(xì)胞有自泌信號(hào)	031
第二節(jié)　生長(zhǎng)因子受體與腫瘤	032
一、受體酪氨酸激酶與腫瘤	032
二、受體絲氨酸-蘇氨酸激酶與腫瘤	036
三、細(xì)胞因子受體	037
四、G蛋白偶聯(lián)受體與腫瘤	039

第四章　細(xì)胞信號(hào)及腫瘤細(xì)胞信號(hào)特點(diǎn)	042
第一節(jié)　生長(zhǎng)因子信號(hào)途徑	043
一、G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)途徑	043
二、受體酪氨酸激酶是生長(zhǎng)因子主要的信號(hào)途徑	046
第二節(jié)　JAK-STAT信號(hào)	054
一、JAK和STAT概述	054
二、JAK-STAT信號(hào)途徑	054
三、JAK-STAT信號(hào)促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)	057
第三節(jié)　發(fā)育信號(hào)途徑與腫瘤	058
一、Wnt-β-catenin信號(hào)途徑與腫瘤	058
二、Hedgehog信號(hào)與腫瘤	061
三、Notch信號(hào)與腫瘤	063
四、TGF β-Smad信號(hào)途徑與腫瘤	065
五、Hippo-YAP信號(hào)途徑與腫瘤	067
第四節(jié)　整合素信號(hào)與腫瘤	070
一、整合素信號(hào)途徑及功能	070
二、整合素信號(hào)促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)	071

第五章　細(xì)胞周期調(diào)控與腫瘤	073
第一節(jié)　細(xì)胞周期概述	074
第二節(jié)　細(xì)胞周期的自身調(diào)節(jié)	074
一、CDK是細(xì)胞周期運(yùn)行的引擎	074
二、cyclin與CDK結(jié)合是細(xì)胞周期的正調(diào)控機(jī)制	075
三、CDK抑制劑是細(xì)胞周期的負(fù)調(diào)控機(jī)制	077
第三節(jié)　泛素-蛋白酶體途徑對(duì)細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)	078
一、細(xì)胞蛋白降解的兩條途徑	078
二、泛素-蛋白酶體降解途徑	078
三、APC/C是控制細(xì)胞周期進(jìn)展的關(guān)鍵E3連接酶	081
四、泛素-蛋白酶體途徑與腫瘤	082
第四節(jié)　細(xì)胞周期檢查點(diǎn)與腫瘤	084
一、DNA損傷檢查點(diǎn)	085
二、紡錘體組裝檢查點(diǎn)	087
第五節(jié)　細(xì)胞周期紊亂與腫瘤	088
一、細(xì)胞周期監(jiān)控機(jī)制破壞	089
二、cyclin表達(dá)上調(diào)	089
三、喪失對(duì)生長(zhǎng)抑制信號(hào)的敏感性	090
第六節(jié)　CDK作為腫瘤治療的靶點(diǎn)	092

第六章　腫瘤抑制基因?qū)δ[瘤的影響	093
第一節(jié)　腫瘤抑制基因的概念 	094
第二節(jié)　腫瘤抑制基因的種類(lèi)和功能	095
一、RB蛋白是細(xì)胞周期負(fù)調(diào)節(jié)劑	096
二、p53是基因組衛(wèi)士	098
三、PTEN負(fù)調(diào)節(jié)PI3K-AKT信號(hào)途徑	103
四、NF1蛋白是RAS活性的負(fù)調(diào)節(jié)劑	105
第三節(jié)　看護(hù)基因和看門(mén)基因	105
一、看護(hù)基因	105
二、看門(mén)基因	107

第七章　細(xì)胞程序性死亡與腫瘤	109
第一節(jié)　凋亡與腫瘤	110
一、觸發(fā)凋亡的信號(hào)途徑	110
二、凋亡的調(diào)控	113
三、腫瘤細(xì)胞是凋亡抵抗細(xì)胞	116
四、小分子BCL-2抑制劑	116
第二節(jié)　自噬-溶酶體途徑與腫瘤	117
一、自噬的概念	117
二、自噬相關(guān)基因及誘導(dǎo)途徑	117
三、自噬分類(lèi)及過(guò)程	118
四、自噬與凋亡既有區(qū)別又有聯(lián)系	119
五、自噬對(duì)腫瘤生長(zhǎng)是一把雙刃劍	120
第三節(jié)　程序性壞死	122
一、程序性壞死途徑	122
二、程序性壞死有親炎和促瘤作用	124

第八章　端粒長(zhǎng)度調(diào)節(jié)與腫瘤	125
第一節(jié)　端粒和端粒酶	126
一、端粒的一般結(jié)構(gòu)和功能	126
二、端粒蛋白復(fù)合物的組成和功能	127
三、端粒酶是細(xì)胞維持端粒穩(wěn)定的主要機(jī)制	129
第二節(jié)　細(xì)胞衰老對(duì)腫瘤的影響	130
一、細(xì)胞衰老的概念及生物學(xué)含義	130
二、細(xì)胞衰老途徑	130
三、細(xì)胞衰老的誘因是多重的	131
四、細(xì)胞衰老對(duì)腫瘤發(fā)生有雙重作用	132
第三節(jié)　端粒長(zhǎng)度控制異常與腫瘤	135
一、端粒酶激活在惡性腫瘤很常見(jiàn)	135
二、端粒的替代性延長(zhǎng)是維持端粒長(zhǎng)度的另一種選擇	137
第四節(jié)　端粒酶作為腫瘤治療靶點(diǎn)	139

第九章　腫瘤細(xì)胞的起源和進(jìn)化	140
第一節(jié)　腫瘤干細(xì)胞是腫瘤持續(xù)增殖的根源	141
一、干細(xì)胞和腫瘤干細(xì)胞的概念	141
二、腫瘤細(xì)胞的起源	142
三、腫瘤干細(xì)胞與干細(xì)胞的相似和不同之處	143
四、微環(huán)境影響干細(xì)胞的走向	144
五、腫瘤干細(xì)胞的臨床含義	145
第二節(jié)　腫瘤的發(fā)生和進(jìn)化	148
一、人結(jié)直腸癌發(fā)病過(guò)程符合腫瘤發(fā)生的多階段模型	148
二、某些腫瘤的發(fā)生可能是突發(fā)事件的結(jié)果	149
三、腫瘤生長(zhǎng)遵循一般進(jìn)化規(guī)律	150

第十章　腫瘤的代謝特點(diǎn)及其臨床應(yīng)用	152
第一節(jié)　腫瘤細(xì)胞能量代謝重編程及其臨床含義	153
一、細(xì)胞能量代謝	153
二、腫瘤細(xì)胞能量代謝重編程	153
三、腫瘤細(xì)胞能量代謝異常的臨床含義	164
第二節(jié)　腫瘤細(xì)胞生物合成的異常及其臨床含義	165
一、核酸生物合成的異常增強(qiáng)	165
二、脂質(zhì)從頭合成的增強(qiáng)	168
三、蛋白質(zhì)合成代謝的增強(qiáng)	169
四、PI3K-AKT-mTOR信號(hào)的激活是腫瘤細(xì)胞代謝改變的主要原因	171
第三節(jié)　腫瘤微環(huán)境的酸化	172
一、腫瘤微環(huán)境酸化的原因	172
二、 酸性微環(huán)境促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移	172
三、腫瘤微環(huán)境酸化的治療含義	173

第十一章　慢性炎癥促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)	174
第一節(jié)　腫瘤的發(fā)生與慢性炎癥	175
第二節(jié)　趨化因子對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的影響	176
一、趨化因子及趨化因子受體	176
二、趨化因子及趨化因子受體對(duì)腫瘤的影響	177
第三節(jié)　慢性炎癥致瘤機(jī)制	181
一、細(xì)胞因子產(chǎn)生失衡	181
二、局部ROS產(chǎn)生過(guò)多	186
三、慢性炎癥誘導(dǎo)EMT和細(xì)胞干性	190
四、慢性炎癥中的組織修復(fù)也可能與腫瘤發(fā)生有關(guān)	190
第四節(jié)　腫瘤的抗炎治療	191
一、COX2-PGE2-EP信號(hào)與腫瘤	192
二、15-羥基前列腺素脫氫酶的缺失與某些人體腫瘤的發(fā)生有關(guān)	194
三、COX抑制劑抗腫瘤治療	194

第十二章　性激素與腫瘤	195
第一節(jié)　雌激素對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的影響及其作用機(jī)制	196
一、雌激素對(duì)女性不同器官的影響不一樣	196
二、雌激素受體類(lèi)型	196
三、雌激素受體信號(hào)途徑	199
四、雌激素致癌的可能機(jī)制	201
五、乳腺癌的內(nèi)分泌治療	202
第二節(jié)　雄激素對(duì)前列腺癌生長(zhǎng)的影響	205
一、雄激素受體的結(jié)構(gòu)和信號(hào)途徑	205
二、AR與前列腺癌	207
三、前列腺腫瘤內(nèi)雄激素合成	208
四、前列腺癌特異性染色體易位與AR有關(guān)	209
五、前列腺癌的內(nèi)分泌治療	210

第十三章　DNA損傷及修復(fù)與腫瘤	212
第一節(jié)　DNA損傷和突變	213
一、DNA損傷及其一般特性	213
二、突變	213
第二節(jié)　機(jī)體對(duì)DNA損傷有多種防御機(jī)制	215
第三節(jié)　DNA損傷修復(fù)	216
一、直接修復(fù)	216
二、堿基切除修復(fù)	217
三、核苷酸切除修復(fù)	217
四、DNA雙鏈斷裂修復(fù)	219
五、DNA錯(cuò)配修復(fù)	221
第四節(jié)　由于DNA修復(fù)缺陷的腫瘤易感綜合征	222
一、遺傳性非息肉型結(jié)直腸癌	222
二、范科尼貧血	224
第五節(jié)　DNA修復(fù)蛋白作為腫瘤治療靶點(diǎn)	225
一、合成致死的概念	225
二、DNA修復(fù)蛋白作為靶點(diǎn)	227

第十四章　表觀遺傳與腫瘤	229
第一節(jié)　DNA甲基化與腫瘤	230
一、DNA甲基化是調(diào)節(jié)染色質(zhì)狀態(tài)的重要方式	230
二、基因組印記是一種表觀遺傳調(diào)節(jié)方式	235
三、腫瘤細(xì)胞存在DNA甲基化異常	238
第二節(jié)　染色質(zhì)重塑復(fù)合物及其對(duì)腫瘤的影響	242
一、ATP依賴的染色質(zhì)重塑復(fù)合物	243
二、染色質(zhì)重塑復(fù)合物異常與腫瘤	245
三、先鋒因子與腫瘤	247
第三節(jié)　組蛋白修飾及其對(duì)腫瘤的影響	248
一、組蛋白乙?；c腫瘤	248
二、組蛋白甲基化與腫瘤	253
三、組蛋白單泛素化與腫瘤	262
第四節(jié)　組蛋白變體對(duì)腫瘤的影響	266
一、組蛋白變體	266
二、組蛋白變體與腫瘤	266

第十五章　RNA與腫瘤	270
第一節(jié)　miRNA與腫瘤	271
一、miRNA的生物發(fā)生及功能	271
二、miRNA廣泛影響腫瘤生長(zhǎng)過(guò)程	271
三、miRNA與表觀遺傳的相互調(diào)節(jié)及對(duì)腫瘤的影響	277
第二節(jié)　lncRNA在腫瘤中的角色	278
一、lncRNA結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)	278
二、lncRNA對(duì)腫瘤的影響	279
第三節(jié)　RNA甲基化（m6A）與腫瘤	283
一、RNA m6A修飾的調(diào)控和功能	283
二、RNA m6A修飾異常對(duì)腫瘤的影響	284
三、mRNA甲基化水平隨年齡呈下降趨勢(shì)	287
第四節(jié)　RNA剪接異常與腫瘤	287
一、RNA剪接	287
二、RNA剪接異常與腫瘤	289

第十六章　血管生成與腫瘤	291
第一節(jié)　血管新生概述	292
第二節(jié)　血管生成的調(diào)節(jié)因子	292
一、促血管生長(zhǎng)因子	293
二、 內(nèi)源性血管生成抑制因子	297
第三節(jié)　腫瘤生長(zhǎng)的血管依賴性	299
一、腫瘤生長(zhǎng)的血管依賴性	299
二、缺氧是腫瘤組織血管生成的主要誘因	299
第四節(jié)　腫瘤脈管的特點(diǎn)	303
一、腫瘤血管是無(wú)序的、不成熟的	303
二、腫瘤血管形成的機(jī)制有多種	303
第五節(jié)　腫瘤的抗血管生成治療	305
一、阻斷血管生成因子的信號(hào)途徑	305
二、以腫瘤血管“正常化”為導(dǎo)向的治療	307

第十七章　腫瘤的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移	309
第一節(jié)　細(xì)胞外基質(zhì)和黏附分子	310
一、細(xì)胞外基質(zhì)	310
二、細(xì)胞黏附分子與腫瘤	310
第二節(jié)　上皮-間葉細(xì)胞轉(zhuǎn)化與腫瘤	313
一、上皮-間葉細(xì)胞轉(zhuǎn)化的概念	313
二、E-cadherin減少是EMT的重要特點(diǎn)	314
三、誘導(dǎo)EMT的多條信號(hào)	314
四、部分EMT細(xì)胞的干性和可塑性強(qiáng)	316
五、EMT涉及腫瘤的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移和治療反應(yīng)	317
第三節(jié)　腫瘤的轉(zhuǎn)移	318
一、腫瘤轉(zhuǎn)移是低效過(guò)程	319
二、腫瘤淋巴管轉(zhuǎn)移成功率高于血管轉(zhuǎn)移	319
第四節(jié)　腫瘤浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制	320
一、癌細(xì)胞黏附力降低是浸潤(rùn)的第一步	320
二、蛋白溶解酶降解ECM對(duì)癌細(xì)胞浸潤(rùn)是至關(guān)重要的	321
三、Rho信號(hào)是調(diào)節(jié)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的主要因子	324
第五節(jié)　腫瘤微環(huán)境	326
一、腫瘤微環(huán)境的概念	326
二、腫瘤微環(huán)境的特點(diǎn)	327
三、成纖維細(xì)胞是腫瘤微環(huán)境的主要貢獻(xiàn)者	329
四、以腫瘤微環(huán)境正?；癁槌虻闹委?331

第十八章　腫瘤免疫和免疫治療	333
第一節(jié)　腫瘤抗原	334
一、腫瘤特異性抗原	335
二、腫瘤相關(guān)抗原	335
第二節(jié)　腫瘤免疫監(jiān)視和免疫編輯	336
第三節(jié)　腫瘤免疫逃逸	337
一、免疫反應(yīng)抑制	338
二、缺乏腫瘤抗原表達(dá)	341
第四節(jié)　Toll樣受體與腫瘤	342
一、Toll樣受體及配體	342
二、Toll樣受體信號(hào)	343
三、TLR信號(hào)對(duì)腫瘤的影響是具體情況依賴的	344
第五節(jié)　胞質(zhì)DNA激活cGAS-STING信號(hào)誘發(fā)炎癥反應(yīng)	345
第六節(jié)　抗腫瘤免疫反應(yīng)	346
一、CTL是抗腫瘤免疫反應(yīng)的主要效應(yīng)細(xì)胞	346
二、樹(shù)突細(xì)胞是始動(dòng)抗腫瘤免疫反應(yīng)的關(guān)鍵細(xì)胞	348
三、NK細(xì)胞是抗腫瘤免疫反應(yīng)的先頭部隊(duì)	349
第七節(jié)　腫瘤的被動(dòng)免疫治療	350
一、被動(dòng)性細(xì)胞免疫治療	350
二、以單克隆抗體為基礎(chǔ)的被動(dòng)性免疫治療	353
第八節(jié)　腫瘤疫苗	358

第十九章　腫瘤分子靶向治療	361
第一節(jié)　針對(duì)HER的分子靶向治療	362
一、HER家族與腫瘤	362
二、針對(duì)HER的分子靶向治療	364
第二節(jié)　酪氨酸激酶抑制劑	368
一、BCR-ABL激酶抑制劑	368
二、ALK激酶抑制劑	370
三、BTK激酶抑制劑	371
第三節(jié)　RAS-RAF-MEK-MAPK信號(hào)通路抑制劑	372
一、KRAS及抑制劑	372
二、RAF信號(hào)及抑制劑	373

第二十章　腫瘤的預(yù)防是控癌的最有效手段	375
第一節(jié)　腫瘤的行為預(yù)防	376
一、控?zé)熓侨祟?lèi)最主要的防癌措施	376
二、減肥可預(yù)防許多腫瘤的發(fā)生	376
三、運(yùn)動(dòng)可降低腫瘤的發(fā)病率	377
四、減少酒精消耗的防癌作用	378
五、避免生活和工作環(huán)境中的致癌劑能有效防癌	378
第二節(jié)　營(yíng)養(yǎng)與防癌	379
一、限制能量攝入的防癌作用	379
二、降低紅肉和脂肪攝入的防癌作用	379
三、水果、蔬菜和膳食纖維的防癌作用	381
第三節(jié)　腫瘤的化學(xué)預(yù)防	382
一、腫瘤化學(xué)預(yù)防的概念	382
二、幾種主要的腫瘤化學(xué)預(yù)防劑及其作用機(jī)制簡(jiǎn)介	384
第四節(jié)　腫瘤的疫苗預(yù)防	385
第五節(jié)　腫瘤的心理預(yù)防	386

第二十一章　良性腫瘤的生物學(xué)	388
第一節(jié)　良性腫瘤細(xì)胞生物學(xué)	389
一、良性腫瘤遺傳特點(diǎn)及生物學(xué)含義	389
二、良性腫瘤有DNA甲基化異常 	394
三、良性腫瘤能量代謝是OXPHOS和糖酵解合作的異質(zhì)體	398
四、良性腫瘤細(xì)胞不是永生化細(xì)胞 	399
第二節(jié)　良性腫瘤有與其相適應(yīng)的微環(huán)境	401
一、良性腫瘤間質(zhì)缺乏慢性炎癥	402
二、成纖維細(xì)胞是影響良性腫瘤進(jìn)化的重要間質(zhì)細(xì)胞	403
三、良性腫瘤存在細(xì)胞外基質(zhì)重塑	404
四、良性腫瘤的血管生成不是很活躍，血管相對(duì)分化成熟	404
五、微環(huán)境的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與良性腫瘤生長(zhǎng)是相適應(yīng)的	405
六、免疫系統(tǒng)控制良性腫瘤生長(zhǎng)	406
七、良性腫瘤不發(fā)生浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的原因	406
第三節(jié)　良性腫瘤的進(jìn)化	409

縮略詞	412

英文索引	414