二、早期胚胎發育與腫瘤發生
從發育生物學角度研究胚胎到腫瘤再從腫瘤回到胚胎,兩者之間的相關性對於探知他們之間的發生機製具有重要的作用。近來實驗研究表明,早期胚胎發育和腫瘤發生之間的相似性主要集中在基因和蛋白質水平。在其他一些重要的生物學行為方麵也存在驚人的相似性。如在早期胚胎發育過程中胚胎細胞正常分化和增殖的機製與腫瘤細胞非正常分化和增殖的機製、腫瘤的侵襲轉移與早期胚胎植入、兩者的免疫學逃避機製、血管形成以及調控機製等方麵均存在明顯的相似性。
1.基因水平
在基因水平,腫瘤發生與早期胚胎發育過程具有相似性,早期胚胎在發育中成熟分裂和體細胞暴露於放射性物質或是類輻射性化學物等致癌物都共同經曆DNA雙螺旋的破壞和損傷。二者也共同分享了信號的終止途徑,當有一個共同的扳機引起去分化時。卵泡細胞從成熟的卵母細胞退出了他們的發育過程,體細胞則可能遭受損害和分裂。在整個發育過程和腫瘤形成過程,結果都是廣泛基因組的去甲基化。Jurgensct等研究表明高度甲基化的啟動子和其他基因的沉默子,包含腫瘤的抑癌基因都能同時被觀察到,其中高度甲基化可能是伴隨基因活動終止的一種默認狀態,換句話說,在腫瘤細胞及早期胚胎細胞特定基因的高度甲基化是隨著細胞表型向增殖型幹細胞轉化二者轉錄減少的結果。然而十分驚奇的是,Baylin等研究顯示,在早期胚胎發育和腫瘤形成過程中均存在廣泛基因組的去甲基化。而甲基化酶和DNA甲基化轉移酶的水平實際上均呈現出了非常高的狀態。研究表明在早期胚胎發育和腫瘤發生另外一個共同的特性是:作為廣泛基因組去甲基化的結果,出現了逆轉錄轉座子的表達和轉位的增長。DNA損傷和去甲基化之間的聯係以及逆轉錄轉座子的激活和癌的聯係已經在相關文獻中被報道,類似於早期胚胎發育,逆轉錄轉座子也在腫瘤細胞被激活。
2.蛋白質水平
在人類發育過程中,許多原本隻在胎盤期才具有的蛋白類物質,隨胎兒的出生而逐漸停止合成和分泌。但因某種因素的影響,特別是在腫瘤狀態時,會使得機體一些“關閉”的基因得以重新激活,出現了返祖現象,而重新生成和分泌這些胚胎、胎兒期的蛋白。這類蛋白雖然與腫瘤組織不一定都具有特定的相關性。但與腫瘤的發生發展存在著內在的聯係,並且可作為一種較為常見的腫瘤標誌物,在臨床早期診斷、治療和預後的判斷中起著重要的意義。目前胎源性腫瘤標誌物主要分為4類:蛋白質(抗原)類、碳水化合物類、糖脂類和激素類。其中應用於臨床且具有臨床診斷價值的胎源性腫瘤標誌物主要是癌胚蛋白質(抗原)類。這些胎源性腫瘤標誌物的發育生物學研究主要集中在其生物學行為、機體分布以及臨床應用等方麵。
二、早期胚胎發育與腫瘤發生
從發育生物學角度研究胚胎到腫瘤再從腫瘤回到胚胎,兩者之間的相關性對於探知他們之間的發生機製具有重要的作用。近來實驗研究表明,早期胚胎發育和腫瘤發生之間的相似性主要集中在基因和蛋白質水平。在其他一些重要的生物學行為方麵也存在驚人的相似性。如在早期胚胎發育過程中胚胎細胞正常分化和增殖的機製與腫瘤細胞非正常分化和增殖的機製、腫瘤的侵襲轉移與早期胚胎植入、兩者的免疫學逃避機製、血管形成以及調控機製等方麵均存在明顯的相似性。
1.基因水平
在基因水平,腫瘤發生與早期胚胎發育過程具有相似性,早期胚胎在發育中成熟分裂和體細胞暴露於放射性物質或是類輻射性化學物等致癌物都共同經曆DNA雙螺旋的破壞和損傷。二者也共同分享了信號的終止途徑,當有一個共同的扳機引起去分化時。卵泡細胞從成熟的卵母細胞退出了他們的發育過程,體細胞則可能遭受損害和分裂。在整個發育過程和腫瘤形成過程,結果都是廣泛基因組的去甲基化。Jurgensct等研究表明高度甲基化的啟動子和其他基因的沉默子,包含腫瘤的抑癌基因都能同時被觀察到,其中高度甲基化可能是伴隨基因活動終止的一種默認狀態,換句話說,在腫瘤細胞及早期胚胎細胞特定基因的高度甲基化是隨著細胞表型向增殖型幹細胞轉化二者轉錄減少的結果。然而十分驚奇的是,Baylin等研究顯示,在早期胚胎發育和腫瘤形成過程中均存在廣泛基因組的去甲基化。而甲基化酶和DNA甲基化轉移酶的水平實際上均呈現出了非常高的狀態。研究表明在早期胚胎發育和腫瘤發生另外一個共同的特性是:作為廣泛基因組去甲基化的結果,出現了逆轉錄轉座子的表達和轉位的增長。DNA損傷和去甲基化之間的聯係以及逆轉錄轉座子的激活和癌的聯係已經在相關文獻中被報道,類似於早期胚胎發育,逆轉錄轉座子也在腫瘤細胞被激活。
2.蛋白質水平
在人類發育過程中,許多原本隻在胎盤期才具有的蛋白類物質,隨胎兒的出生而逐漸停止合成和分泌。但因某種因素的影響,特別是在腫瘤狀態時,會使得機體一些“關閉”的基因得以重新激活,出現了返祖現象,而重新生成和分泌這些胚胎、胎兒期的蛋白。這類蛋白雖然與腫瘤組織不一定都具有特定的相關性。但與腫瘤的發生發展存在著內在的聯係,並且可作為一種較為常見的腫瘤標誌物,在臨床早期診斷、治療和預後的判斷中起著重要的意義。目前胎源性腫瘤標誌物主要分為4類:蛋白質(抗原)類、碳水化合物類、糖脂類和激素類。其中應用於臨床且具有臨床診斷價值的胎源性腫瘤標誌物主要是癌胚蛋白質(抗原)類。這些胎源性腫瘤標誌物的發育生物學研究主要集中在其生物學行為、機體分布以及臨床應用等方麵。
腫瘤和早期胚胎發育期所表達的這些蛋白與細胞的分化增殖有著極其重要的聯係,他們在胎兒早期的增殖發育和腫瘤組織中以很高的濃度表達,在生物體液及相應的組織中研究這些胎源性蛋白類物質有助於理解並闡釋胎兒和腫瘤組織相似的免疫學機製,以及在很大程度上提高他們的早期診斷價值和臨床應用。Wilczytaski等研究表明早期胚胎發育和腫瘤形成分享著相似的免疫學逃逸機製。這些胎源性蛋白在腫瘤組織中主要抑製了宿主的免疫係統,幹擾機體對惡性腫瘤細胞生長的調控並通過刺激抑製因子IL-4、IL-10來調整宿主的防禦反應。由於缺乏前炎症細胞因子的合成,在很大程度上會影響細胞因子的平衡,這將使機體的免疫係統受到抑製並導致宿主對異常細胞的免疫耐受。在胎兒生長發育期間,由於多種因素對這些胎源性蛋白的影響使得機體產生大量的特異性標誌物,以影響母體免疫係統,產生母體對胎兒組織的耐受,這與宿主對致癌因子的防禦作用完全相似。