第一节 肿瘤的细胞周期调控
细胞周期是指细胞从一次分裂结束后开始生长到下一次分裂结束所经历的过程。细胞周期的调控是高度有序的,需要多种胞内和胞外信号的共同参与。细胞周期的过程受到严格的控制,而癌变常表现为因细胞周期失控导致的细胞生长和增殖的调控异常。
正常细胞周期分为5期: G0期(静止期)细胞处于休眠状态,G1期是细胞的DNA合成期,是为S期做准备,在各种与DNA合成有关的酶的控制下,合成各种核糖核酸(RNA)及核蛋白。S期主要特点是利用G1期准备的物质条件完成DNA复制,并合成一定数量的组蛋白,供DNA形成染色体初级结构。在S期,细胞核DNA含量增加一倍,为细胞分裂做准备。DNA复制一旦受到阻碍或发生错误,就会抑制细胞的分裂或引起变异,导致异常或畸形细胞的产生。G2期主要是为细胞分裂准备物质条件,此时DNA合成终止,但RNA和蛋白质合成旺盛,主要是组蛋白、微管蛋白、膜蛋白等的合成,为纺锤体和新细胞膜等的形成做准备。M期即有丝分裂期。这一时期是确保细胞核内染色体能精确、均等地分配给两个子代细胞核,使分裂后的细胞保持遗传上的一致性。
细胞周期的进程同时受到细胞外环境和细胞自身遗传因素的精细调控,表现为严格的时间顺序。“START”基因、周期素依赖激酶(cyclindependentkinase,CDK)、周期素等是调节细胞周期的关键物质。CDK通过对其他蛋白质的化学作用来驱动细胞周期,在整个细胞周期中的表达量相对恒定,一般以非活性的形式存在,特异性地激活CDK是细胞周期调控机制的核心,它主要依赖于周期素在细胞周期不同阶段的特异性表达、累积与分解。
周期素、CDK及其抑制剂和其他调控分子都需要适时表达和活化,并及时降解,才能保证细胞周期的正常运转。一旦细胞周期调控机制破坏,就会导致细胞出现生长失控、分化受阻、凋亡异常等特征,正常细胞转变为肿瘤细胞,表现出无限增殖、去分化、侵袭性、药物不敏感性等异常。细胞周期调控机制的异常可能因DNA负责细胞分裂的部分或是负责产生刺激细胞分裂因子的部分功能不良所致,癌基因突变,生长因子表达异常,信号转导通路异常都是可能的影响因素,具体机制尚不清楚。