江西济民可信医药贸易有限公司
各项肿瘤深度调研
信息咨询报告
西湖区燕翔信息咨询工作室
二零二一年十月
目录
2020年全球癌症数据显示,中国新发癌症人数和癌症死亡人数均位居全球第一,其中位居中国癌症死亡病例数前十的癌种如图1所示,给国家和家庭都带来了沉重的经济负担和精神压力,癌症的发现、治疗以及5年生存率的提高一直是临床科研工作者们努力的方向。一.各项肿瘤情况
中国癌症死亡人数前十种类
近期很多老师和同学在撰写标书的过程中,向我们咨询了许多不同癌种的信息,咨询的信息也比较集中,因此小编将根据近期老师和同学们所咨询的、相对比较集中的问题做一些基础介绍,主要包括几个癌种的背景、基础临床科研中常用的分子工具和技术手段、分子医学重点研究领域这几个方面和大家分享。
1.肺癌
肺癌一直是全球发病率和死亡率较高的癌症,最新数据显示,肺癌的发病率和死亡率位居所有癌种的第二和第一位,其中因肺癌而死亡的人数占全球癌症死亡病例的 18%,远超其他癌症类型。
按照病理分类,肺癌可分为小细胞肺癌(SCLC)和非小细胞肺癌(NSCLC),其中NSCLC约占肺癌的80%,其中SCLC增殖更快,更易转移。临床上NSCLC又可分为肺鳞癌(最常见)、肺腺癌(女性相对多见,进展慢)、细支气管肺泡癌(恶性程度最低)和未分化癌(次于鳞癌,恶性高,预后差)。
肺癌研究常用的细胞>
肺癌研究常用动物模型>
裸鼠皮下荷瘤:如6周龄的裸鼠皮下接种106的H1299细胞,大约一个月即可完成该实验;
裸鼠原位荷瘤:如注射器直接插入左肺约3mm处,随后混合有matrigel的103 LLC细胞注入左肺,分别于10、14、21天处死动物,即可测量肺内原发肿瘤的大小;
小鼠结肠癌的肺转移模型:如接种约103个细胞的BALB / c小鼠,致瘤率大约有80%;接种104个细胞的小鼠致瘤率为100%;小鼠静脉注射104 个细胞时可发生肺转移;
PDTX(人源肿瘤组织异种移植模型):如将病人肺癌组织移植到小鼠皮下等部位,可用于筛选抑制肿瘤生长的药物;
遗传修饰基因突变模型:如KRAS突变的小鼠Lox-K-ras G12D注射5×108 PFU Cre腺病毒,感染4周后,肺表面呈鹅卵石样,并见肺表面有损伤。
肺癌中常见的突变>
EGFR突变(27%):EGFR突变常见于19外显子的缺失和21外显子L858R突变,其突变可促进癌细胞的生长;
KRAS突变(15%):KRAS是EGFR的下游通路分子,25%的肺腺癌患者存在KRAS(12、13位密码子)突变;
BRAF突变(2%)BRAF突变是指可以激活酪氨酸激酶结构域的突变;大约一半BRAF突变是V 600 G突变;
此外还有FGFR1扩增和ALK重排等突变的存在。
2.直肠癌
大肠癌包括结肠癌和直肠癌,统称结直肠癌,其发病率和死亡率都呈上升趋势,是严重威胁我国居民健康的恶性肿瘤。结直肠癌的发病产生与遗传因素、溃疡性结肠炎、结直肠息肉、结直肠腺瘤、克罗恩病等相关。对于高分化腺癌,癌细胞分化较好,恶性程度偏低,完整切除后不易引起局部复发;而低分化腺癌,癌细胞的分化程度较差,恶性程度越高,多形性且大小不一,形成不规则的细胞条索和癌巢,手术后易局部复发。
结直肠癌研究常用的细胞>
结直肠癌研究常用动物模型>
自发型结直肠癌:如MLH-1或MLH-2基因敲除小鼠,该模型小鼠会发生淋巴细胞瘤变,同时也易患胃肠道的肿瘤,是遗传性非息肉病性结直肠癌(HNPCC)的动物模型;Min小鼠,目前是家族性腺瘤性息肉病的研究模型;
诱导型结直肠癌:如采用四步法偶氮甲烷(Azoxymethane, AOM)和葡聚糖硫酸钠盐(Dextran Sulfate Sodium Salt, DSS)诱导:AOM单剂量腹腔注射,5天后喂含2.5% DSS饮水,再正常饮水5天,共循环3次;
移植型结直肠癌:如将原发性人结直肠癌组织切成小块或是肿瘤细胞悬液的形式单独或与matrigel一起植入小鼠的养背部或侧面;或是接种于小鼠的盲肠壁或肾脏包膜下,约1-4月可成瘤。
结直肠癌中常见的突变>
结直肠癌中常见突变基因主要包括KRAS、NRAS、BRAF、HER2、PIK3CA、PTEN、TP53、EGFR、PIK3R1和CTNNBI。其中KRAS、SMAD2/3、TP53基因的突变导致正常结肠组织转化为结直肠癌肿瘤组织,并发生远端转移,而RAS(KRAS/NRAS)、BRAF突变或是HER2扩增为常见结肠癌检测时指标,可作为治疗的分类标准。
3.胃癌
胃癌按照组织病理学可分为腺癌,腺鳞癌,鳞癌,类癌,绝大多数胃癌属于腺癌。胃癌的病因及确切分子机制尚不完全清楚,受到地域环境及饮食生活因素的双重影响,幽门螺杆菌感染或是胃部疾病是胃癌的常见病因。
胃癌研究常用的细胞>
胃癌研究常用动物模型>
移植瘤:如裸鼠皮下接种胃癌细胞系1X106,1-3周可成瘤;胃癌细胞系接种于前胃处的胃黏膜下,4-6周可成瘤;人胃癌组织接种于胃窦部沿小弯侧向胃壁内深达黏膜层,约1-4月可观察胃癌侵袭和转移灶。
MNNG(单功能烷化剂甲基硝基亚硝基胍)诱导法:如Wistar 大鼠喂食0.01% MNNG,自由饮水,隔日一次,诱导大鼠胃腺癌,约1-2年后可发生胃癌;昆明小鼠500ug/ml MNNG灌喂小鼠,3次/周,0.4ml/次,8-12月后可诱导小鼠发生胃腺癌;
胃癌中常见突变>
胃癌中常出现CDH1、PIK3CA、TP53、HER2等基因的突变。其中PIK3CA基因的突变可以导致PI3Ks的催化活性异常增强,促使细胞发生癌变胃癌中的靶向药物
4.乳腺癌
2020年全球癌症数据报告显示,乳腺癌取代肺癌,成为全球第一大癌种。随着诊疗水平逐年提高,乳腺癌的5年生存率已高达90%。其中三阴性乳腺癌(TNBC)的 PR(孕激素受体)、ER(雌激素受体)和 HER2(人类表皮生长因子受体2)均阴性表达,其增殖和侵袭能力强,转移率高,预后差,因此探讨 TNBC 发生发展的潜在分子机制,对于寻找和提高 TNBC 患者的生存和预后具有重要意义。
乳腺癌研究常用的细胞>
乳腺癌研究常用动物模型>
裸鼠皮下成瘤: 3×106个含matrigel的MCF7乳腺癌细胞接种于BALb/c nu/nu 小鼠皮下,4周左右可成瘤。
自发型:如转基因小鼠模型(HER2/neu),12天左右可见明显瘤体;转MMTV-PyMT小鼠模型,8周龄时,分离腺体进行HE染色分析;
诱发型:如2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)诱导的大鼠乳腺癌模型:取7周龄健康雌性SD大鼠,根据体重将DMBA稀释在玉米油中,灌胃一次,12周后可建立乳腺癌病变动物模型;
乳腺癌中常见的突变>
乳腺癌高风险相关的突变有BRCA1和BRCA2的突变,而TP53基因突变(26%)会导致三阴性乳腺癌的发生。此外还有PIK3CA(29%)、ERBB2(5%)、GATA3(11%)和CDH1(12%)等基因的突变。
5.肝癌
肝癌是一种发病率较高的恶性肿瘤,2020年Lancet Global Health研究数据指出,我国肝癌患者的5 年生存率只有12.1%[2]。肝癌可分原发性肝癌及转移性肝癌两大类,按照病理类型可将肝癌分为肝细胞癌、胆管细胞癌和混合细胞癌,其中肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)占肝癌的90%左右,是一种非常复杂的疾病,具有很高的分子表型异质性。
肝癌研究中常用的细胞>
肝癌研究常用动物模型>
裸鼠皮下瘤:如肝癌细胞系接种于裸鼠皮下,预计2-5周可成瘤。
裸鼠原位成瘤:肝癌细胞系接种于肝组织中,预计2-6周可成瘤。
小鼠皮下或是原位成瘤:小鼠肝癌细胞系GDA,hepa1-6等细胞接种C57BL/6 小鼠皮下或者肝组织,预计2-5周可成瘤。
基因突变模型:如:LSL-KrasG12D/+、LSL-Trp53R172H/+、Alb-CreERT2 等小鼠,通过注射Adeno-cre等诱导成为肝癌模型。
DEN(二乙基亚硝胺)诱导型:如SD大鼠或Wistar 大鼠0.25%DEN水溶液10mg/kg灌胃,每周一次,并每天以0.025%DEN 水溶液供动物饮用,连续6个月可诱导成肝癌模型。
7.食管癌
食管癌(esophageal cancer,EC)是消化道常见的恶性肿瘤之一,起源于食管上皮或腺体,发病率、死亡率分别居全球第十、第六位,好发于男性(70%),在男性所有肿瘤中食管癌发病率排第六位。按照病理类型,食管癌分为食管腺癌(esophageal adenocarcinoma, EAC)和食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)两种,我国主要为食管鳞状细胞癌。目前,食管癌的发病机制尚不清楚,对食管癌的治疗手段非常有限,患者预后较差,5年生存率较低。因此研究食管癌的发病机制,并寻找有效的早期诊断和治疗方法,是目前食管癌研究的关键。
食管癌研究常用的细胞
食管癌研究常用动物模型
1.异种移植瘤模型
CDX异种移植模型:即人源肿瘤细胞系异种移植(cell derived xenograft,CDX),裸鼠或重度联合免疫缺陷小鼠均可,比较常用的是皮下移植;
PDX模型:即人源肿瘤异种移植模型(Patient-Derived tumor Xenograft,PDX):将病人的肿瘤组织直接移植到免疫缺陷鼠而建立的人源异种移植模型。
2.化学致癌模型
亚硝胺致癌模型:甲基苄基亚硝胺(NMBA)、对甲基戊基亚硝胺(MNAN)均可诱发大鼠食管癌;
4-NQO:一种水溶性喹啉衍生物,诱发小鼠食管鳞癌且致癌率高。
3.基因工程模型
主要涉及基因cyclinD1、p53等,如Cyclin D1转基因鼠、p53基因工程鼠。
食管癌常见的突变
1.TP53是突变频率最高的抑癌基因,主要分布在第5-8号外显子中,突变频率为17-84%,突变形式为颠换、转换和移码突变。TP53突变位于p53蛋白与DNA结合区域,导致下游基因无法转录,突变型p53还会使p53正常功能丢失,促进肿瘤的发生。
2.CDKN2A即p16基因,在ESCC中突变频率为12%-25%,突变类型主要为基因缺失、基因插入和点突变。CDKN2A基因突变而失活使得细胞生长失去控制,导致肿瘤发生。
3.NOTCH1:是ESCC中突变频率最高的原癌基因,突变频率为8%-21%,以非同义替换为主,大部分的突变可影响表皮生长因子EGF样配基结合区域,导致该区域功能丢失。
4.KRAS:常见突变位点为G13D。
5.PIK3CA:常见突变是E542K和E545K。
6.FBXW7:常见突变是R465C和R505L。
7.Cyclin D1(CCND1):ESCC中CCND1的突变形式以扩增为主,扩增频率为45%,其异常扩增与肿瘤的淋巴结转移相关,患者生存期较短且治疗后易复发。
8.骨肉瘤
骨肉瘤(osteosarcoma,OS)是骨骼最常见的原发性恶性肿瘤,全世界发病率约为3人/100万,好发于儿童与青少年。由于骨肉瘤的恶性程度高、预后差,同时易复发和转移,转移患者5年生存率只有20%。骨肉瘤的发病机制目前尚不完全清楚,目前临床采用手术治疗为主,放化疗和生物治疗为辅的综合治疗,但大多数治疗效果不佳。因此,弄清骨肉瘤的发病机制,探索新的治疗方法及策略势在必行。
骨肉瘤研究常用的细胞
骨肉瘤研究常用动物模型
1.自发性骨肉瘤动物模型
NOD-SCID小鼠可自发骨肉瘤,但转移率低
BALA/c小鼠自发骨肉瘤,是良好源性骨肉瘤细胞瘤源
2.诱发性骨肉瘤动物模型
物理因素诱导:如电离辐射诱导直接穿透组织、细胞;放射性核素如233铀、224镭、238钚、351镅、60钴等核素与动物接触,都可以诱发骨肉瘤;
化学因素诱导:致癌性化学物质,如甲基苄基亚硝胺、甲基硝基亚硝基胍、二甲基胆蒽等注射于动物肌肉;
生物因素诱导:肿瘤病毒如猿空泡病毒40(SV40)、Moloney肉瘤病毒、FBJ、RFB和FBR骨肉瘤病毒及Poluma病毒等诱导骨肉瘤发生。
3.移植性骨肉瘤动物模型
异位移植模型:应用最为广泛的是裸鼠皮下成瘤模型以及裸鼠尾静脉成瘤模型。
原位移植模型:如将UMR-106骨肉瘤细胞悬液注射于裸鼠胫骨或UMR-106骨肉瘤细胞完整组织瘤块原位移植于裸鼠胫骨;人源性KRIB细胞原位移植的骨肉瘤模型是第一个原位移植成功的模型,并自行发生肺转。
备注:移植常用的鼠源细胞系有:K7M2、K12、UMR-106、Dunn和LM8;人源性细胞株有:POS-1、Hu09、TE-85、U2-OS、SAOS-2等。
4.转基因骨肉瘤小鼠
主要涉及基因p53、Rb等转基因小鼠。
骨肉瘤中常见的突变
1.P53可激活促凋亡基因BAX和P21基因,发挥抑制肿瘤的作用,一旦P53失常,会导致体细胞分裂失控,失去保护正常细胞的功能,推动癌症进展。
2.Rb集合转录因子E2F,调节细胞周期,Rb最常见的突变是在13q处出现杂合性缺失(LOH),被认为是食管癌患者预后不良的因素。
3.MDM2为p53结合蛋白,在骨肉瘤组织中出现扩增异常,见于转移和复发肿瘤中。
4.c-Myc突变频率约为10%,且该基因的表达和骨肉瘤的不良预后相关。
5.p16在骨肉瘤细胞系中缺失率达60%,是直接作用于细胞周期的抑癌因子。
此外,骨肉瘤中还发现了PIK3CA、AKT1、FBXW7、RECQL4、BLM(RECQL2)、WRN(RECQL3)等基因突变的类型。
9.胶质瘤
胶质瘤是一种来源于神经胶质细胞的中枢神经系统肿瘤,约占所有中枢神经系统肿瘤的27%,占颅脑恶性肿瘤的80%,是目前最为常见的成人原发性颅内恶性肿瘤。因为胶质瘤生长迅速、侵袭性强、手术后容易复发、病死率高,虽然手术治疗、放疗和药物治疗均有一定的治愈率,但无法完全治愈,预后为12-15个月,5年生存率只有3-5%。因此明确肿瘤细胞的发生和复发机制,以及对抗肿瘤治疗方法的探究,对于治疗胶质瘤至关重要。
胶质瘤研究常用的细胞
胶质瘤研究常用动物模型
1.诱发模型
化学诱发模型:亚硝基脲及其衍生物,缺点是诱发瘤的种类不一,性质不稳定。
病毒诱发模型:多为逆转录病毒,较常用的病毒有肾病综合征、出血热病毒HFRSV、腺病毒NIH等,缺点是诱发的肿瘤病理性质不稳定,且病毒对人体有害。
2.移植模型
CDX 异种移植:将体外传代培养的肿瘤细胞接种至免疫缺陷小鼠,常用人胶质瘤细胞系U87 MG、U251 MG、U373、SHG-44;接种部位常为裸鼠皮下,静脉或原位。
CDX 同种移植:常用动物细胞系大鼠C6、9L和小鼠GL261。
PDX 模型(人源肿瘤组织来源移植瘤模型):通过将病人新鲜的瘤组织直接移植到免疫缺陷小鼠体内而建立的肿瘤模型,常见接种方式为原位皮下接种。
3.转基因小鼠动物模型
该模型是将外源性基因导入人受精卵雄原核或早期胚胎中,使之与小鼠染色体稳定融合并传递给后一代小鼠。主要涉及基因p53、Rb、EGFR等相关转基因小鼠。
胶质瘤中常见的突变
1.IDH突变:研究显示80%以上的WHO II级和III级胶质瘤以及几乎所有的继发GBM均显示IDH突变。人类胶质瘤中主要是IDH1(R132H最常见,约占IDH突变的80-90%)和IDH2(R172K最常见,约占3%)突变,IDH1和IDH2的突变同时发生较少。
2.TERT突变:主要集中在启动子区的C228T和C250T两个位点,总突变率在50%左右,在原发性胶质母细胞瘤中,TERT突变可达70-80%。
3.PTEN突变:使细胞停止分裂进入凋亡。
4.TP53突变:诱导癌细胞自杀、防止癌变,基因修复缺陷。
5.EGFR突变:包括EGFRVIII表达、EGFR-l816q错义突变21外显子和EGFR融合(FGFR3-TACC3),EGFRVIII是最常见的突变体。
6.BRAF点突变:针对BRAF V600E突变,激活MAPK信号转导通路。
此外,研究还发现了PIK3CA, PIK3R1, PDGFRA, RB1, NF1, RET, STAG2, GABRA6, MSH2, MSH6, MLH1, PMS2等突变。
10.卵巢癌
卵巢癌(Ovarian cancer)是女性生殖系统第三大恶性肿瘤,卵巢癌全球死亡人数达20.7万,死亡率低于宫颈癌。卵巢癌的早期诊断较难,五年生存率仅为20%左右。按组织学分为:上皮来源、生殖细胞来源、特异性索间质来源及转移性卵巢癌,其中上皮性肿瘤占50%~70%,好发于女性绝经之后。卵巢癌发病原因尚不明确,流行病学调查发现卵巢癌可能与持续排卵、环境、遗传等因素有关。
卵巢癌研究常用的细胞
卵巢癌研究常用动物模型
1.卵巢癌移植瘤小鼠模型(肿瘤原代接种):将人的2mm×2mm×3mm肿瘤组织,酒精消毒裸鼠背部皮肤后,用穿刺针将瘤块接种至皮下(原代接种),4个点/只,即左、右前肢肩胛骨皮下脂肪塾垫处和与之对应的左、右靠臀部皮下处。
2.卵巢癌移植瘤小鼠模型(肿瘤传代接种):操作过程与肿瘤原代接种方法相同,即将切取的第一代瘤组织接种至裸鼠皮下,接种后当移植瘤长至合适大小后进行再次传代,方法同第一代。
3.人卵巢癌异体移植裸鼠及SCID鼠模型(肾包膜移植模型):将患者肿瘤标本切成小于2~3mm3的小块,植入6-8周龄的NOD/SCID小鼠左肾包膜下,制成原代肿瘤组织的肿瘤移植模型(PDX模型)。如检测到移植的肿瘤生长即表明模型制备成功。
该模型在15天内体积能够大约增加2倍,成功植入率可达95%,其组织病理学特征与移植后相比呈高度相似;移植后30-60天内所检测的免疫表型能够保持(91±5)%的一致性。该模型具有原发肿瘤的遗传特性和异质性,可以用于肿瘤治疗药物的筛选。
4.CDX异种移植模型:裸鼠或重度联合免疫缺陷小鼠均可,比较常用的是肿瘤细胞系皮下移植、尾静脉注射成瘤模型。
卵巢癌中常见的突变
卵巢癌突变包括TP53(49%)、FOXL2(26%)、KRAS(13%)、PIK3CA(12%)、BRAF(7%)、CDKN2A、BRCA1、BRCA2(5%)、NF1、RB1、PTEN等突变。
11.前列腺癌
前列腺癌(Prostate cancer)是中老年男性泌尿系统常见的恶性肿瘤之一。2020年全世界估计有将近140万新发病例和37.5万死亡病例,前列腺癌成为男性中第二大常见癌症和第五大癌症死因。在我国前列腺癌的发病率呈持续上升趋势,不同前列腺癌患者的预后差异较大,部分患者可存活10年之久,但侵袭性前列腺癌患者的存活期一般只有2-3年[1]。根据细胞类型和起源分为前列腺癌和移行上皮细胞癌(如鳞癌、导管腺癌、黏液腺癌、小细胞癌等),其中前列腺癌占前列腺肿瘤的95%以上。吸烟、体重过重和激素可能增加罹患晚期前列腺癌的风险,激素疗法是目前前列腺癌最有效的治疗手段。
前列腺癌研究常用的细胞
前列腺癌研究常用动物模型
1.自发性犬类前列腺癌模型:该模型易发生、易转移和晚期易发生激素非依赖性转化且有癌灶向骨盆及脊柱进行骨转移的优点;但该模型发生耗时较长,花费较大。
2.诱发性肿瘤模型:常用的化学诱导剂有 DMAB(3,2-二甲基4-氨基联苯)、MNU(氮甲基亚硝基尿素)。
激素类诱导剂包括雄激素联合雌二醇诱导和睾酮联合β雌二醇。该模型诱发率高,且与人前列腺癌有很多相似生物学特点,是相对较理想模型。
3.基因修饰模型:TGAMP小鼠前列腺模型,是目前最常用的转基因前列腺癌模型之一,一般到第八周几乎所有前列腺叶出现前列腺上皮内瘤变,到16周左右出现高分化癌,到36周几乎所有TRAMP小鼠出现转移癌。
4.移植型肿瘤模型 :裸鼠皮下种瘤;裸鼠原位种瘤;裸鼠尾静脉注射成瘤模型。
前列腺癌常见的突变
包括BRCA1、BRCA2、ATM、CHEK2、FOXA1、ZNF292、CHD1、HOXB13、MSH2、MLH1、HPC1缺失等突变类型。41%的肿瘤含有FOXA1突变,18%的肿瘤含有ZNF292和CHD1缺失1。
12.甲状腺癌
甲状腺癌(Thyroid cancer)是内分泌系统常见的恶性肿瘤,好发于女性,是女性第五大常见癌症。2020年世界卫生组织的统计结果显示:全球甲状腺癌的新发病例为58.6万例,且发病率仍在持续上升,我国的发病率以每年20%的速率增长。甲状腺癌患者的预后较好,五年生存率达到84.3%。临床上甲状腺癌可分为乳头状癌、滤泡状癌、未分化癌与髓样癌四种病理类型。
甲状腺癌研究常用的细胞
甲状腺癌研究常用动物模型
1.移植瘤小鼠模型:
裸鼠皮下接种:3×106 TPC-1细胞注射到4-6周龄BALB/c裸鼠皮下,1周可见瘤体,4周左右可成瘤;
裸鼠原位接种:2 x 106 FTC-133接种于裸鼠甲状腺右叶,4周左右可成瘤 ;
尾静脉转移模型:7.5 x 105 8505C尾静脉注射NOD小鼠,3-4周可致甲状腺癌肺转移瘤;
2.基因编辑小鼠模型:
此模型为自发型肿瘤小鼠模型。
在甲状腺癌基因工程小鼠模型中,一些基因改变(包括RET/PTC重排和BRAFV600E突变),已被证明是致癌的。已证实MAPK信号通路在PTC中的相关性,RAS突变参与了PTC和FTCs的发展。过度激活PI3K/AKT/mTOR信号通路的小鼠会发生FTCs。这些模型促进科研工作者对甲状腺癌发病机制的深入了解。
甲状腺癌常见的突变
甲状腺癌最常见的是BRAF(43%)、RET(20%)、TP53(11%)、NRAS(8%)和HRAS(4%)的改变;;BRAF突变、BRAF 15外显子突变、BRAF 600密码子错义突变、BRAF V600E和NRAS突变是甲状腺癌中最常见的突变类型。
恶性肿瘤的病因尚未完全了解。目前较为明确的与癌症有关的因素可分为外源性和内源性两大类:
1.外源性因素
(1)生活习惯 如吸烟等不良生活习惯,与癌症发生密切相关。约1/3因癌症而死亡的患者与吸烟有关,吸烟是肺癌的主要危险因素。摄入大量烈性酒可导致口腔、咽喉、食管恶性肿瘤的发生。高能量高脂肪食品可增加乳腺癌、子宫内膜癌、前列腺癌、结肠癌的发病率。饮用污染水、吃霉变食物可诱发肝癌、食管癌、胃癌。
(2)环境污染与职业性 空气、饮水、食物的污染均可对人类造成严重危害。世界卫生组织已公布的与环境有关的致癌性物质包括:砷、石棉、联苯胺、4-氨基联苯、铬、乙烯雌酚、放射性氡气、煤焦油、矿物油、偶联雌激素等等。环境中的这些化学的或物理的致癌物通过体表、呼吸和消化道进入人体,诱发癌症。
(3)天然及生物因素 天然因素也可以致癌,例如在一定条件下紫外线可引起皮肤癌。生物因素主要为病毒,其中1/3为DNA病毒,2/3为RNA病毒。DNA病毒如EB病毒与鼻咽癌、伯基特淋巴瘤有关,人类乳头状病毒感染与宫颈癌有关,乙型肝炎病毒与肝癌有关。RNA病毒如T细胞白血病/淋巴瘤病毒与T细胞白血病/淋巴瘤有关。此外,细菌、寄生虫、真菌在一定条件下均可致癌,如幽门螺杆菌感染与胃癌发生有关系,埃及血吸虫病被证实可诱发膀胱癌,黄曲霉菌及其毒素可致肝癌。
(4)慢性刺激与创伤 创伤和局部慢性刺激如烧伤深瘢痕和皮肤慢性溃疡均可能发生癌变等。
(5)医源性因素 如电离辐射,如X线、放射性核素可引起皮肤癌、白血病等;细胞毒药物、激素、砷剂、免疫抑制剂等均有致癌的可能性。
2.内源性因素
(1)遗传因素 真正直接遗传的肿瘤只是少数不常见的肿瘤,遗传因素在大多数肿瘤发生中的作用是增加了机体发生肿瘤的倾向性和对致癌因子的易感性,即所谓的遗传易感性,包括染色体不稳定、基因不稳定以及微卫星不稳定。如家族性结肠腺瘤性息肉者,因存在胚系细胞APC基因突变,40岁以后大部分均有大肠癌变;Brca-1、Brca-2突变与乳腺癌发生相关,发生率达80%以上。
(2)免疫因素 先天性或后天性免疫缺陷易发生恶性肿瘤,如丙种蛋白缺乏症患者易患白血病和淋巴造血系统肿瘤,AIDS(艾滋病)患者恶性肿瘤发生率明显增高。但大多数恶性肿瘤发生于免疫机能“正常”的人群,主要原因在于肿瘤能逃脱免疫系统的监视并破坏机体免疫系统,机制尚不完全清楚。
(3)内分泌因素 体内激素水平异常是肿瘤诱发因素之一,如雌激素和催乳素与乳腺癌有关,生长激素可以刺激癌的发展。
恶性肿瘤的临床表现因其所在的器官、部位以及发展程度不同而不同,但恶性肿瘤肿瘤早期多无明显症状,即便有症状也常无特异性,等患者出现特异性症状时,肿瘤常已经属于晚期。一般将癌症的临床表现分为局部表现和全身性症状两个方面。
1.癌症的局部表现
(1)肿块 癌细胞恶性增殖所形成的,可用手在体表或深部触摸到。甲状腺、腮腺或乳腺癌可在皮下较浅部位触摸到。肿瘤转移到淋巴结,可导致淋巴结肿大,某些表浅淋巴结,如颈部淋巴结和腋窝淋巴结容易触摸到。至于在身体较深部位的胃癌、胰腺癌等,则要用力按压才可触到。
(2)疼痛 肿瘤的膨胀性生长或破溃、感染等使末梢神经或神经干受刺激或压迫,可出现局部疼痛。出现疼痛往往提示癌症已进入中、晚期。开始多为隐痛或钝痛,夜间明显。以后逐渐加重,变得难以忍受,昼夜不停,尤以夜间明显。一般止痛药效果差。
(3)溃疡 体表或胃肠道的肿瘤,若生长过快,可因供血不足出现组织坏死或因继发感染而形成溃烂。如某些乳腺癌可在乳房处出现火山口样或菜花样溃疡,分泌血性分泌物,并发感染时可有恶臭味。
(4)出血 癌组织侵犯血管或癌组织小血管破裂而产生。如肺癌患者可咯血或痰中带血;胃癌、食管癌、结肠癌则可呕血或便血,泌尿道肿瘤可出现血尿,子宫颈癌可有阴道流血,肝癌破裂可引起腹腔内出血。
(5)梗阻 癌组织迅速生长而造成空腔脏器的梗阻。当梗阻部位在呼吸道即可发生呼吸困难、肺不张;食管癌梗阻食管则吞咽困难;胆道部位的癌可以阻塞胆总管而发生黄疸;膀胱癌阻塞尿道而出现排尿困难等;胃癌伴幽门梗阻可引起餐后上腹饱胀、呕吐等。
(6)其他 颅内肿瘤可引起视力障碍(压迫视神经)、面瘫(压迫面神经)等多种神经系统症状;骨肿瘤侵犯骨骼可导致骨折;肝癌引起血浆白蛋白减少而致腹水等。肿瘤转移可以出现相应的症状,如区域淋巴结肿大,肺癌胸膜转移引起的癌性胸水等。
2.全身症状
早期恶性肿瘤多无明显全身症状。部分患者可出现体重减轻、食欲不振、恶病质、大量出汗(夜间盗汗)、贫血、乏力等非特异性症状。此外,约10%~20%的肿瘤患者在发病前或发病时会产生与转移、消耗无关的全身和系统症状,称肿瘤旁副综合征。表现为肿瘤热、恶病质、高钙血症、抗利尿激素异常分泌综合征、类癌综合征等。
3.肿瘤的转移
癌细胞可通过直接蔓延、淋巴、血行和种植四种方式转移至临近和远处组织器官。①直接蔓延为癌细胞浸润性生长所致,与原发灶连续,如直肠癌、子宫颈癌侵犯骨盆壁;②淋巴道转移多数情况为区域淋巴结转移,但也可出现跳跃式不经区域淋巴结而转移至远处的;③血行转移为肿瘤细胞经体循环静脉系统、门静脉系统、椎旁静脉系统等播散其他组织器官;④种植性转移为肿瘤细胞脱落后在体腔或空腔脏器内的转移,最多见的为胃癌种植到盆腔。
1.肿瘤标记物
虽然肿瘤标记物缺乏特异性,但在辅助诊断和判断预后等方面仍有一定价值。主要包括酶学检查,如碱性磷酸酶,在肝癌和骨肉瘤患者可明显升高;糖蛋白,如肺癌血清ɑ酸性糖蛋白可有升高,消化系统肿瘤CA19-9等增高;肿瘤相关抗原,如癌胚抗原(CEA)在胃肠道肿瘤、肺癌、乳腺癌中可出现增高,甲胎蛋白(AFP)在肝癌和恶性畸胎瘤中可增高。
2.基因检测
包括基因表达产物的检测,基因扩增检测和基因突变检测,可确定是否有肿瘤或癌变的特定基因存在,从而做出诊断。
3.影像学检查
(1)X线检查 包括透视与平片,如部分外周性肺癌、骨肿瘤可以在平片上出现特定的阴影;造影检查,如上消化道造影可能发现食管癌、胃癌等,钡灌肠可以显示结肠癌等;特殊X线显影术,如钼靶摄影用于乳腺癌的检查。
(2)超声检查 简单、无创,广泛用于肝、胆、胰、脾、肾、甲状腺、乳腺等部位的检查,并可在超声引导下进行肿物的穿刺活检,成功率较高。
(3)计算机断层扫描(CT)检查 常用于颅内肿瘤、实质性脏器肿瘤、实质性肿块及淋巴结等的诊断与鉴别诊断。CT检查分辨率高,显像清楚,可以在无症状情况下发现某些特定器官的早期肿瘤。低剂量螺旋CT可以降低对人体的放射线照射剂量,而图像清晰程度也能满足临床需求,从而可以实现对某些特定部位肿瘤的高危人群进行大面积筛查,如肺癌的早期筛查,已经取得了良好的效果。
(4)放射性核素显像 根据不同肿瘤对不同元素的摄取不同,应用不同的放射性核素对肿瘤进行显像。对骨肿瘤诊断的阳性率较高,还可用于显示甲状腺肿瘤、肝肿瘤、脑肿瘤等。
(5)磁共振(MRI)与CT相比,对比分辨力更好,没有骨伪影干扰,并可显示任何截面,是检查中枢神经系统和脊髓肿瘤的首选方法。对观察肿瘤和血管关系、纵隔肿瘤和肿大淋巴结、盆腔肿瘤也有一定价值。
(6)正电子发射断层显像(PET)以正电子核素标记为示踪剂,通过正电子产生的γ光子,重建出示踪剂在体内的断层图像,是一项能够反映组织代谢水平的显像技术,对实体肿瘤的定性诊断和转移灶的检查准确率较高。
4.内镜检查
是应用腔镜和内镜技术直接观察空腔脏器和体腔内的肿瘤或其他病变,并可取组织或细胞进行组织病理学诊断,常用的有胃镜、支气管镜、结肠镜、直肠镜、腹腔镜、胸腔镜、子宫镜、阴道镜、膀胱镜、输尿管镜等。
5.病理学检查
病理学检查为目前具有确诊意义的检查手段。
(1)临床细胞学检查 包括体液自然脱落细胞检查,如痰液、尿液沉渣、胸腔积液、腹腔积液的细胞学检查以及阴道涂片检查等;黏膜细胞检查,如食管拉网、胃黏膜洗脱液、宫颈刮片以及内镜下肿瘤表面刷脱细胞;细针吸取细胞检查,如用针和注射器吸取肿瘤细胞进行涂片染色检查等。细胞学检查取材简单,应用广泛,但多数情况下仅能做出细胞学定性诊断,有时诊断困难。
(2)病理组织学检查 根据肿瘤所在不同部位、大小、性质而采取不同的取材方法。空腔脏器黏膜的表浅肿瘤,多在内镜检查时获取组织进行病理学检查;位于深部或体表较大而完整的肿瘤宜行穿刺活检;手术时切取部分肿瘤组织进行快速病理学检查。对色素性结节或痣一般不做切取或穿刺活检,应该完整切除检查。各类活检均有促使恶性肿瘤扩散的潜在可能性,需要在术前短期内或术中施行。