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專題4 細胞癌變
一.細胞癌變
1.細胞癌變的主要特征
（1）在適宜的條件下，癌細胞能無限增殖；
一.細胞癌變
（2）形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化
1.細胞癌變的主要特征
一.細胞癌變
（3）細胞的表面發(fā)生變化。由于細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使得癌細胞彼此之間的黏著性顯著降低，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。
細胞在癌變的過程中，細胞膜的成分發(fā)生改變，有的產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質(zhì)。因此，在檢查癌癥的驗血報告單上，有AFP、CEA等檢測項目。如果這些指標超過正常值，應做進一步檢查，以確定體內(nèi)是否出現(xiàn)了癌細胞。
1.細胞癌變的主要特征
一.細胞癌變
致癌因子
物理、化學、病毒致癌因子
原癌基因突變抑癌基因突變
2.細胞癌變的原因
一.細胞癌變
（1）
（2）原癌基因和抑癌基因
①原癌基因
主要負責調(diào)節(jié)細胞周期,控制細胞生長和分裂的進程。
②抑癌基因
主要是阻止細胞不正常的增殖。
2.細胞癌變的原因
一.細胞癌變
正常上皮細胞
早期腺瘤
中期腺瘤
晚期腺瘤
癌
APC基因突變/丟失
KRAS基因突變
SMAD4、CDC4基因突變、丟失
TP53基因突變/丟失
（原癌基因）
抑癌基因
結(jié)腸癌發(fā)生的原因
2.細胞癌變的原因
一.細胞癌變
原癌基因突變(激活)和抑癌基因突變(失活)
原癌基因
抑癌基因
細胞正常生長、增殖
正常表達產(chǎn)物
過量表達
突變
表觀遺傳修飾
不表達
正常表達產(chǎn)物
抑制細胞生長、增殖/促進細胞凋亡
表達產(chǎn)物活性過高
表達產(chǎn)物的量過高
表達產(chǎn)物的量過低
表達產(chǎn)物活性過低
可能
致癌因子
突變
表觀遺傳修飾
細胞癌變
可能
2.細胞癌變的原因
一.細胞癌變
并且至少在一個細胞中發(fā)生5-6個基因突變，才能賦予癌細胞所有特征。
2.細胞癌變的原因
一.細胞癌變
（3）拓展：原癌基因和抑癌基因
癌基因
原癌基因突變是顯性突變。(功能增強突變，激活)
抑癌基因突變是隱性突變。(功能喪失突變，失活）
2.細胞癌變的原因
一.細胞癌變
抑癌基因的作用：
DNA損傷
若無法修復
細胞凋亡
2.細胞癌變的原因
一.細胞癌變
細胞癌變與細胞生命歷程的關(guān)系：
無限增殖
異常分化
端粒酶活性高
凋亡基因不表達
2.細胞癌變的原因
一.細胞癌變
2009年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予伊麗莎白·布萊克本等三名美國科學家，以表彰其在研究細胞衰老方面做出的巨大貢獻。他們發(fā)現(xiàn)位于染色體兩端的一種特殊構(gòu)造（端粒）與細胞衰老有關(guān)，它會隨著細胞分裂而變短。癌細胞中存在延長染色體粒端的酶。據(jù)此推斷，癌細胞能無限增殖的原因最可能是（） A.原癌基因和抑癌基因選擇性表達 B.控制端粒酶合成的基因發(fā)生突變 C.控制端粒酶合成的基因選擇性表達 D.癌細胞膜糖蛋白的種類與數(shù)量減少
思考1：從細胞衰老的角度分析，癌細胞能夠無限增殖的原因是是什么？
參考答案：癌細胞中端粒酶的活性較高
C
2.細胞癌變的原因
一.細胞癌變
思考2：從細胞凋亡的角度分析，癌細胞能夠無限增殖的原因是是什么？
參考答案：癌細胞中凋亡基因無法激活
2.細胞癌變的原因
一.細胞癌變
在凋亡誘導因子與細胞膜受體結(jié)合后，通過細胞內(nèi)信號傳導激活凋亡相關(guān)基因，細胞凋亡的關(guān)鍵因子Dnase酶和Caspase酶被激活，Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能切割相關(guān)蛋白質(zhì)形成不同長度的多肽。導致細胞裂解形成凋亡小體，被吞噬細胞吞噬清除。下列分析錯誤的是(　 ) A.Dnase酶、Caspase酶被激活，是不同細胞遺傳信息執(zhí)行情況不同的結(jié)果 B.在生物體發(fā)育過程中的不同時期均能表達機體固有的凋亡相關(guān)基因 C.癌細胞結(jié)構(gòu)改變，可能無法識別凋亡誘導因子而不能啟動凋亡程序 D.吞噬細胞吞噬凋亡小體后通過溶酶體合成的水解酶而被水解
D
（1）傳統(tǒng)治療方法：①手術(shù) ②化療 ③放療
（2）新的治療方法：①靶向療法 ②免疫療法
（3）新的治療思路 ①抑制癌細胞中的端粒酶活性 ②激活癌細胞中的凋亡基因 ③抑制癌細胞中的缺氧誘導因子(HIF)基因表達 ④抑制癌細胞中的細胞自噬作用
3.癌癥的治療
一.細胞癌變
（細胞衰老角度）
（細胞凋亡角度）
（1）傳統(tǒng)治療方法
①手術(shù)切除是目前治療癌癥的主要手段之一,它的優(yōu)點是能最快地切除癌癥原發(fā)病灶。對早期癌癥,特別是對放療、化療不敏感的癌癥,如胃癌、腸癌、食道癌,手術(shù)切除的治療效果更好。
③放射治療(簡稱放療)用放射線照射癌癥病灶,殺死癌細胞,從而治療癌癥。目前,大約有70%的癌癥病人在治療過程中需要放療。
3.癌癥的治療
一.細胞癌變
②化學治療(簡稱化療)是指運用藥物作用于癌細胞治療癌癥的方法。手術(shù)切除和放療只能作用于病灶部位的癌細胞,而化療不僅作用于病灶部位的癌細胞，還作用于擴散到全身各處的癌細胞。因此,對于中晚期的癌癥患者,化療是主要的治療手段。
傳統(tǒng)治療方法的缺點：
不能區(qū)分癌細胞和正常細胞，它們在殺死癌細胞的同時，也會殺死大量正常細胞
（1）傳統(tǒng)治療方法
3.癌癥的治療
一.細胞癌變
(2)新的治療方法
①靶向治療
設(shè)計相應的治療藥物，藥物進入體內(nèi)會特異地選擇致癌位點來相結(jié)合發(fā)生作用，使腫瘤細胞特異性死亡，而不會波及腫瘤周圍的正常組織細胞，所以分子靶向治療又被稱為“生物導彈”。
缺點：只針對某一類型的癌癥。
3.癌癥的治療
一.細胞癌變
②免疫療法
本庶佑研究發(fā)現(xiàn)效應T細胞表面的PD-1蛋白對效應T細胞有“剎車作用”。癌細胞表面有大量PD-L1蛋白，與效應T細胞表面的PD-1蛋白質(zhì)結(jié)合后，使效應T細胞凋亡，即“剎車作用”，癌細胞或腫瘤細胞由此躲過細胞免疫。
A.免疫檢查點抑制劑療法
(2)新的治療方法
3.癌癥的治療
一.細胞癌變
抑制PD-1/PD-L1的活性以解除腫瘤細胞對T細胞的抑制。
生產(chǎn)PD-1或PD-L1抑制劑
即PD-1單抗或PD-L1單抗
(2)新的治療方法
3.癌癥的治療
一.細胞癌變
A.免疫檢查點抑制劑療法
癌癥疫苗療法是指將腫瘤抗原以多種形式如腫瘤細胞、腫瘤相關(guān)蛋白或多肽、表達腫瘤抗原的基因等，導入患者體內(nèi)，克服腫瘤引起的免疫抑制狀態(tài)，激活患者自身的免疫系統(tǒng)，從而控制或清除腫瘤的治療方法。
B.癌癥疫苗療法
例如：預防性宮頸癌疫苗
C.免疫細胞療法
通過外界修飾，讓普通T細胞成為能夠識別腫瘤細胞的T細胞并擴大T細胞的數(shù)量，從而引發(fā)對腫瘤細胞的免疫作用。
(2)新的治療方法
3.癌癥的治療
一.細胞癌變
①抑制癌細胞中的端粒酶活性②激活癌細胞中的凋亡基因③抑制癌細胞中的缺氧誘導因子(HIF)基因表達④抑制癌細胞中的細胞自噬作用
(3)新的治療思路
3.癌癥的治療
一.細胞癌變
缺氧誘導因子（HIF）
在缺氧狀態(tài)下，哺乳動物細胞中廣泛表達的調(diào)控因子，目的為調(diào)節(jié)細胞適應低氧或缺氧狀態(tài)。
在一般的腫癌組織均有HIF的過度表達，這是由于腫瘤組織內(nèi)部缺氧而產(chǎn)生的。這些過渡表達的HIF可以通過調(diào)節(jié)其靶基因引起血管和組織增生及代謝適應，有利于腫瘤組織的生長。
HIF只負責調(diào)節(jié)組織細胞適應缺氧狀態(tài)，而不能分辨出組織的良惡。
若能專一性抑制癌細胞中的缺氧誘導因子(HIF)基因表達(HIF抑制劑)，則可作為癌癥的一種思路。
3.癌癥的治療
一.細胞癌變
缺氧誘導因子（HIF）
缺氧→HIF誘導EPO基因表達→EPO促進紅細胞增多
EPO:促紅細胞生成素
3.癌癥的治療
一.細胞癌變
（1）避免接觸各種致癌因子
（2）增強體質(zhì)，保持心態(tài)健康，養(yǎng)成良好的生活習慣，從多方面積極采取防護措施。
4.癌癥的預防
一.細胞癌變
例1.2019年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予發(fā)現(xiàn)細胞感知和適應氧氣變化機制的科學家。研究發(fā)現(xiàn)，合成促紅細胞生成素(EPO)的細胞持續(xù)表達低氧誘導因子(HIF)。在氧氣供應不足時，細胞內(nèi)積累的HIF可以促進EPO的合成，使紅細胞增多以適應低氧環(huán)境。此外，該研究可為癌癥的治療提供新思路。下列相關(guān)敘述不正確的是（）A.生活在高原的人細胞內(nèi)HIF的水平可能要比一般人高B.干擾HIF的降解可能為治療貧血提供創(chuàng)新性療法C.若氧氣供應不足，HIF會使EPO基因的表達水平降低D.抑制癌細胞中HIF基因的表達可為癌癥的治療提供新思路
C
一.細胞癌變
例2.細胞自噬是依賴溶酶體對細胞內(nèi)受損、異常的蛋白質(zhì)和衰老的細胞器進行降解的過程。被溶酶體降解后的產(chǎn)物，如果對細胞有用的物質(zhì)，細胞可以再利用，廢物則被排出細胞外（部分過程見下圖）?；卮鹣铝袉栴}：
結(jié)合圖中自噬過程，推測其原因可能是____________________________________________________________________________________________________。
促進
過程的降解產(chǎn)物做為自身細胞代謝的原料，以滿足其持續(xù)增殖和代謝的需要
癌細胞利用自噬
研究表明，若抑制肝癌發(fā)展期大鼠的細胞自噬，其腫瘤的體積和數(shù)量都比沒有抑制細胞自噬的對照組小，說明在肝癌發(fā)展期，細胞自噬會_____（填“促進”或“抑制”）腫瘤的發(fā)生，
一.細胞癌變
例3.（2014年四川卷）TGF－β1－Smads是一條抑制腫瘤的信號傳遞途經(jīng)。研究表明，胞外蛋白TGF－β1與靶細胞膜上的受體結(jié)合，激活胞內(nèi)信號分子Smads，生成復合物轉(zhuǎn)移到細胞核內(nèi)，誘導靶基因的表達，阻止細胞異常增殖，抑制惡性腫瘤的發(fā)生。下列敘述的錯誤的是（）A.惡性腫瘤細胞膜上糖蛋白減少，因此易分散轉(zhuǎn)移B.從功能來看，復合物誘導的靶基因?qū)儆谝职┗駽.復合物的轉(zhuǎn)移實現(xiàn)了細胞質(zhì)間向細胞核的信息傳遞D.若該受體蛋白基因不表達，靶細胞仍能正常凋亡
D
一.細胞癌變
例4.（2018年全國Ⅱ卷）在致癌因子的作用下，正常動物細胞可轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘毎Ｓ嘘P(guān)癌細胞特點的敘述錯誤的是（）A.細胞中可能發(fā)生單一基因突變，細胞間黏著性增加B.細胞中可能發(fā)生多個基因突變，細胞的形態(tài)發(fā)生變化C.細胞中的染色體可能受到損傷，細胞的增殖失去控制D.細胞中遺傳物質(zhì)可能受到損傷，細胞表面的糖蛋白減少
A
一.細胞癌變
例5.（2012年新課標）下列關(guān)于細胞癌變的敘述，錯誤的是（　?。〢.癌細胞在條件適宜時可以無限增殖B.癌變前后，細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)有明顯差別C.病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發(fā)癌變D.原癌基因的主要功能是阻止細胞發(fā)生異常增殖
D
一.細胞癌變
例6.（2011年山東卷）下列有關(guān)細胞癌變的敘述，正確的是（）A.基因突變導致的各種細胞癌變均可遺傳B.石棉和黃曲霉素是不同類型的致癌因子C.人體的免疫系統(tǒng)對癌變細胞具有清除作用D.癌變細胞內(nèi)酶活性降低導致細胞代謝減緩
C
一.細胞癌變
例7.（2021年哈三中一模）下列有關(guān)細胞生命歷程的敘述，正確的是（）A.通過細胞分化產(chǎn)生的不同種類細胞中核酸是相同的B.衰老細胞水分減少，所以細胞內(nèi)液滲透壓高于細胞外液C.細胞凋亡對于多細胞生物體抵御外界各種因素的干擾起著非常關(guān)鍵的作用D.細胞癌變的過程中細胞膜上糖蛋白、甲胎蛋白及癌胚抗原等物質(zhì)都在減少
C
一.細胞癌變
例8.（2021屆鄭州一模）我國科研人員王躍祥及其團隊在國際上首次發(fā)現(xiàn)了位于 22號染色體上的抑癌基因DEPDC5，揭示了DEPDC5突變與胃腸道間質(zhì)細胞癌變的關(guān)系。以下相關(guān)敘述錯誤的是（）A.胃腸道間質(zhì)細胞發(fā)生癌變，其細胞周期變短，分裂速度明顯加快 B.癌變的胃腸道間質(zhì)細胞易擴散和轉(zhuǎn)移，與其細胞膜上糖蛋白減少有關(guān) C.DEPDC5編碼的蛋白質(zhì)會促進胃腸道間質(zhì)細胞的異常增殖 D.致癌因子可以引起DEPDC5的突變
C
一.細胞癌變
例9.p53蛋白對細胞分裂起監(jiān)視作用。p53蛋白可判斷DNA損傷的程度，如果損傷較小，該蛋白就促使細胞自我修復(過程如圖所示)；若DNA損傷較大，該蛋白則誘導細胞凋亡。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)A.p53蛋白可使DNA受損的細胞分裂間期延長B.p53蛋白可導致細胞內(nèi)的基因選擇性表達C.抑制p53蛋白基因的表達，細胞將不能分裂D.若p53蛋白基因突變，則可能導致細胞癌變
C
一.細胞癌變
例10. 研究發(fā)現(xiàn)，直腸癌患者體內(nèi)存在癌細胞和腫瘤干細孢。用姜黃素治療，會引起癌細胞內(nèi)BAX等凋亡蛋白高表達，誘發(fā)癌細胞凋亡；而腫瘤干細胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白，能有效排出姜黃素，從而逃避凋亡，并增殖分化形成癌細胞。下列說法錯誤的（）A.腫瘤干細胞的增殖與分化過程都需要消耗ATPB.編碼BAX蛋白和 ABCG2蛋白的基因都屬于原癌基因C.腫瘤干細胞與癌細胞中基因的執(zhí)行情況不完全相同D.用ABCG2抑制劑與姜黃素聯(lián)合治療，可促進腫瘤干細胞凋亡
B
一.細胞癌變
例11.（2012年四川卷）研究表明，癌細胞和正常分化細胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細胞從內(nèi)環(huán)境中攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍。下圖是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，據(jù)圖分析回答問題：
（1）圖中A代表細胞膜上的。葡萄糖進入癌細胞后，在代謝過程中可通過作用形成非必需氨基酸，也可通過形成五碳糖進而合成________作為DNA復制的原料。
載體蛋白
氨基轉(zhuǎn)換
脫氧核苷酸
一.細胞癌變
（2）在有氧條件下，癌細胞呼吸作用的方式為___________________________。
有氧
呼吸和無氧呼吸
一.細胞癌變
（3）與正常的細胞相比①—④過程在癌細胞中明顯增強的有______（填編號），代謝途徑發(fā)生這種變化的意義在于能夠 ___________________________________________________________，從而有利于癌細胞的增殖。
①②③
產(chǎn)生大量的中間產(chǎn)物，為合成DNA和
蛋白質(zhì)等重要物質(zhì)提供原料
一.細胞癌變
（4）細胞在致癌因子的影響下，_____基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而被激活，進而調(diào)控___的合成來改變代謝途徑，若要研制藥物來抑制癌癥患者細胞中的異常代謝途徑，圖中的過程______（填編號）不宜選為作用位點。
原癌
酶
①④
一.細胞癌變

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