101級 病理共筆W7

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1. Molecular Basis of Cancer 君翎 • 腫瘤細胞和正常細胞比較 聽打： 右圖:正常細胞做培養時，在培養皿長一層就停住了(平平的)，因為有一機轉稱 contact inhibition，當接觸到時就不會再生長。 左圖:腫瘤細胞(cancer cell)則會聚集，並且 loss of control，型態上，細胞大小不 一，細胞核很大，可看見有絲分裂。 P.S 隨著身體上不同器官，細胞分裂能力不一樣，例如：皮膚細胞兩周代謝循環 (換膚)一次，有絲分裂的出現較頻繁，但有些細胞已高度分化，即出生後不會再 分化，像 neuron，不太會看到有絲分裂，一旦看到有絲分裂就可能是有腫瘤細胞 產生。 異常細胞 正常細胞 缺乏 contact inhibition 機轉 癌基因的表現極少 增加生長因子的分泌 間接或共同協調生長因子的分泌 癌基因的表現增加 有腫瘤抑制基因的呈現 沒有腫瘤抑制基因的呈現 101 級病理共筆 W7-1
2. • Cancer cell Fundamental Principles 腫瘤細胞基本原則 Nonlethal genetic damage (mutation) a. 非致命性的基因損壞為致癌機轉的核心，因這種基因損壞(或突變)不會 造成細胞死亡，所以才會產生後續的問題(師曰：不死才做怪)。此種基 因損壞可由環境因素導致，例如化學物，放射線，或病毒，甚至或是遺 傳於胚系(germ line)。 Mono-clonal expansion of a single precursor cell b. 腫瘤的基因假說：一個腫瘤質塊起源於一個有瑕疵基因之始祖細胞的單 株性擴充(即腫瘤為單株的) 單株性(Monoclonal) 腫瘤的多株性(Polyclonal) 一個腫瘤的產生是由一個細胞被癌 化，大部分的癌症屬於此類 多個細胞同時被癌化 Genetic Damage (4 classes of normal regulatory genes) c. 4 種正常調節基因損壞 (1) Proto-oncogene 原致癌基因 (2) Tumor suppressor genes 腫瘤抑制基因 (3) Apoptotic genes 凋亡基因(會引發細胞凋亡) (4) DNA repairing genes DNA 修復基因(影響細胞的增殖和存活 ， 所以間 接影響生物個體能力 ， 可修復發生於其他非致命性但已損壞的基因 ， 如致癌基因、腫瘤抑制基因和調節凋亡的基因) Multistep Carcinogenesis 會經由許多步驟導致癌變 d. 101 級病理共筆 W7-2
3. 實驗：證明腫瘤是由單一一個細胞演變而來 聽打：女生 XX 各為父親和母親提 供，所以會有兩種細胞(1 紅 1 藍) ，所以體細胞可見兩種細胞， 而 cancer cell 只見一種，間接印證 cancer cell 原始來自於 mono-cloned a. 取一 marker，位於性 X 染色體 上的 G6PD 基因 (glucose-6-phosphate dehydrogenase 6-磷酸葡萄去氫 酶)，父親跟母親的 X 染色體常 是不一樣的 b. 女性的 X 性染色體分別來自父 親和母親，正常情況下一個細胞 只會表現一個基因，不是表現來 自母親 G6PD 基因，就是表現來 自父親的 G6PD 基因 c. XA 與 XB 上的 G6PD 會產生 isoenzyme(功能相同，構造不 同)，再利用各種方式測知腫瘤 最後由哪個基因突變而來 d. 若來自母親 XA 上的 G6PD 基因 突變，則腫瘤所有細胞都是這單 一基因增生過來的，所以是 monoclonal；若 XA、XB 兩種基 因同時突變癌化，則可以見到的 是同時擁有 A、B 細胞的腫瘤， 稱為 polyclonal 結果:但在本實驗，形成癌症時只有 A 或 B 存在的情形，故可以證明腫瘤是由單一一 個細胞演化而來的。 101 級病理共筆 W7-3
4. 顯示腫瘤的單株演化以及產生的腫瘤細胞多形性 聽打：原始來自紅色，但中間過程不斷變異，並經過篩選，但一些 cancer cell 還是可以逃過免疫系統，並經過突變，產生特異功能。即：新的次株來自最初 轉型細胞的後代，而且隨著持續的生長，腫瘤含有較多能逃避宿主抵禦的變異 型。 一開始化療上有效，但常常殺了 99%，會有 1%存活，並產生抗藥性，臨床上很 難處理，透過標靶藥物治療。 (99 共筆) a. 癌症有時被人稱為基因上的疾病(genetic disease)，理由是當細胞被 transform 時，染色體變得不穩定，易導致細胞死亡（可能導因於染色體的缺失或是自 我凋亡的機制被啟動），大約只有 2％的細胞可以持續一直分裂，因此腫瘤 在臨床上可偵測到之前的潛伏期是無法估計的 b. 雖然所有的腫瘤細胞都是來自於單一個原始的單株癌化細胞，但隨著持續的 分裂、生長、突變，腫瘤質塊形成含有較多可以逃避免疫能力的變異型 c. 由於每次分裂時造成大多數的細胞死亡，最後形成的腫瘤質塊通常由都具有 少數基因的變異的細胞團組成，而且更加凶猛 101 級病理共筆 W7-4
5. • Essential Alterations For Malignant Transformation 一個細胞要變成惡性細胞時 有七個惡性轉型 a. Self-sufficiency in growth signals (No ext. stimuli) 自己分泌生長訊號(不須外界刺激) b. Insensitivity to growth-inhibitory signals (TGF-β、CDKIs) 對抑制生長訊號不敏感(TGF-β、CDKIs) c. Evasion of apoptosis(p53、anti-apoptotic gene) 逃脫細胞凋亡 d. Limitless replicative potential(No senescence) 無窮的複製潛力(不會衰老) e. Sustained angiogenesis(Nutrients, O2, Waste products) 持續血管新生(營養物、O2、廢物)  為了供應腫瘤而增加血液供應，而新生的血管會分泌 cytokine，刺激 cancer f. Ability to invade and metastasize 有侵犯(一般良性腫瘤遇到障礙物會轉移方向繼續生長，cancer cell 是直 接侵蝕掉障礙物)和轉移能力 g. Defects in DNA repair DNA 修復能力有缺陷(基因不穩定性) h. Escape from immune attack 逃脫免疫攻擊 Protective Barriers—天然屏障被破壞 a. DNA-repair machinery DNA 自我修復機制 b. Senescence & Apoptosis Mechanism 衰老&自我凋亡機制 c. Physical(tumor size > 1-2mm, waste products) 物理上(腫瘤大小>1-2mm，長太大，中間部分養分無法運輸進去便會壞 死， 廢物) d. Basement membrane 基底膜被突破 101 級病理共筆 W7-5
6. • 癌瘤分子簡單架構流程圖 101 級病理共筆 W7-6
7. Self-Sufficiency in Growth Signals 君翎 自己分泌生長訊號 • Oncogenes, Oncoproteins(Autonomous, No checkpoints) 致癌基因、致癌蛋白(自發性，沒有檢查點) a. Growth Factors 生長因子 b. Growth Factor Receptors 生長因子受體 c. Proteins involved in Signal Transduction 信號傳導蛋白 d. Nuclear-Regulatory Proteins 細胞核調節蛋白 e. Cell Cycle regulators 細胞週期調節因子 (聽打)生長因子刺激細胞膜表面的 receptor，GF Protein receptor 接著活化位於胞 膜內層的訊息傳遞蛋白(signal–transducing proteins) ，透過 second messenger 把訊 息從細胞質傳到細胞核，活化 oncogene 產生 oncoprotein 又回過來刺激他，造 成 paracrine 或 autocrine，在這周而復始的循環中可能又會產生突變。 有兩個問題 a. 致癌基因的產物有何功能呢? b. 為什麼正常「文明的」原致癌基因，會變成「內部的敵人」呢?  這些問題接下來就會開始討論。 101 級病理共筆 W7-7
8. • Signal Transduction 訊號傳遞 a. Ligand：GF, Hormone 配體：生長因子、賀爾蒙 b. Receptors 受體 (1) Receptors with intrinsic tyrosine kinase activity. (2) Receptors lacking intrinsic tyrosine kinase activity (3) G protein-coupled receptors (4) Steroid hormone receptors 很小，結合後可直接進入細胞核 c. Cytoplasmic Signal transducing Proteins 胞質信號傳導蛋白 (1) Ras(G protein，但 Ras 不是作為 receptor) (2) Non-receptor Tyrosine Kinase 左：典型 receptor，活化 tyrosine kinase 中：藉由活化 G Protein，來啟動 cAMP pathway 右 ： JAK 途徑 ， 不活化 tyrosine kinase ， 而是走 STAT(signal transducers & activation of transcription) 雖然近年來使用標靶藥物治療癌症，但只有百分之五有效 101 級病理共筆 W7-8
9. 分子標靶治療能提早把變異找出並消滅(如果找對對象，效果會很好) 化學治療是最後階段的治療 Growth Factors(GF)：Ligand 生長因子: 配體 GF, not sufficient for neoplastic transformation, but increasing the risk of spontaneous or induced mutations in the proliferating cell population. 生長因子，本身不足以造成癌化，但會增加產生突變的機率 Growth Factors 表格 101 級病理共筆 W7-9
10. GF Receptors a. Receptors with intrinsic tyrosine kinase activity 具有內在酪氨酸激酶活性的受體  GF receptors constitutively activation(without ligand)—by mutations, translocation& overexpression(point mutation, amplification, epigenetic) 生長因子受體(在缺少配體時)持續地被活化—由染色體突變、易位， 和過度表現(點突變、擴增、表徵遺傳學) P.S 表徵遺傳學：不改變 DNA 序列的前提下，通過某些機制引起可遺 傳的基因表達或細胞表現型的變化 I. Gene amplification(Breast Cancer, Her2 Driver, Targeted therapy with Herceptin) 基因擴增(EX：乳癌，以 Herceptin 治療) II. HER-2 是 Human Epidermal Growth Factor Receptor-2 之簡稱，是一 種跨膜醣蛋白，它支配著 tyrosine kinase 的活性，因此它是細胞上 的一種生長素接受體，可以接受訊息而加速細胞的生長與分裂。如 果這個基因因為某種原因不斷擴大，所產生的 Her-2 蛋白就會在細 胞上過度表現，並增強癌細胞繁殖能力。 III. Herceptin 是一種單株抗體，其標靶蛋白為 HER-2/neu 抗原，只要癌 細胞表面有過度表現 HER-2/neu 抗原，便有機會被 Herceptin 所抑 制或消滅。  Gene Mutation(GIST, c-Kit Driver, Targeted therapy with Imatinib) 基因突變 I. 胃腸道間質細胞瘤 (gastrointestinal stromal tumor，簡稱 GIST) ， GIST 與其他胃腸道惡性肉瘤不同之處，在於約 80%以上的病人其 癌細胞表面會表現一種名為 KIT 或 PDGFRA 的蛋白質，這兩種蛋白 質均為 tyrosine kinase receptor II. c-Kit receptor 基因突變 ， 使其下游 tyrosine kinase 不斷自我激活， 造成細胞持續生長。 III. Imatinib 是 c-Kit 的 tyrosine kinase 抑制劑，阻斷 tyrosine kinase 訊 息傳導 101 級病理共筆 W7-10
11. GF Receptors 表格 b. Receptors lacking intrinsic tyrosine kinase activity(透過 JAK2 的傳遞途徑)  INF α, β, γ; IL-2, IL-3, GMCSF, EPO, GH; PRL (Ligands)  Activating mutations of JAK2 in MPD(myeloproliferative disorder，骨髓 增生性疾病)  STAT activation (shuttle, signal transducers and activation of transcription) 不活化 tyrosine kinase，而是走 STAT  JAK2 inhibitors (in Trials) 研發中 101 級病理共筆 W7-11
12. c. G Protein-coupled receptors G-protein 是透過 GTP 活化，並且以 cAMP、IP3 為 second messenger，再去活化 其他的東西。 d. Steroid hormone receptors 類固醇 receptor 很小，結合後直接進細胞核，不須經過第二傳訊者 101 級病理共筆 W7-12
13. Proteins for signal transduction a. Ras family of G Proteins 這邊最重要的就是要介紹 Ras Protein(P21) (1) ras protein 存在於細胞膜上，ras protein 與 GDP 結合呈休息態。 (正常 Ras oncogene 表現的蛋白為 P21 可以和 GDP binding) (2) 直到有訊息傳入，當 growth factor 和 receptor 結合時，訊息傳入 tyrosine receptor kinase 可使 GDP→GTP(當 GTP 和 RAS binding 時，變成 active form)，並把訊息經由 kinase 傳到細胞核去 (3) 細胞核中的基因被 turn on 進入 cell cycle(開始增生)，發生轉譯。 (4) 當 P21 被 activated 時 GTPase-activating protein(GAP)可 turn on P21 的 GTPase,然後就會把 ◦ p拿掉,使 GTP→GDP (5) 癌化的細胞就是 ras protein 中的 GTPase 發生 mutation，使的 ras protein 一 直以 active 狀態存在，基因不斷發生轉譯，細胞不斷分裂，分裂當中常會有 spontaneous mutation 而發生 transform。 ※94 共筆補充： (1) Ras 的點突變(point mutateon)是在人類惡性腫瘤中最常見的 oncogenes。 15~20%的人類癌症都有。 (2) 其實課本的圖上 Ras 旁邊還接著 RAF-1，他是透過這個去走 MAP 路徑跑到 核膜上活化轉譯分子的。 (3) 正常流程： Growth Factor 接到 Receptor 上 → 活化 RAS（磷酸化變 GTP） → 活化轉 譯 → GTPase 去磷酸回到靜止態 101 級病理共筆 W7-13
14. Ras family of G Proteins 表格 101 級病理共筆 W7-14
15. b. Nonreceptor Tyrosine Kinase(ABL) (1)T(9,22) in CML, BCR-ABL Chimeric Oncogene product (Tyr Kinase) -- imatinib mesylate (Success) T(9.22)即在九號染色體中的 ABL 基因與二十二號染色體上的 BCR 基 因發生易位 translocastion，而產生致癌的 BCR-ABL 融合基因，這個 基因的產物本身就是一個 Tyrosine kinase，可活化其他的東西，進而 造成 cancer。 (2)疾病：慢性骨髓性白血病(Chronic Myeloid Leukemia; CML) (3)Bcr-Abl, a protein absent in normal cells 因癌化的 BCR-ABL 融合基因，產生不存在於正常細胞中的蛋白 (4)Imatinib binds to Bcr-Abl and abolish its kinase activity 標靶藥物 Imatinib 的治療機轉：Imatinib 佔據 Bcr-Abl Tyrosine kinase 上 ATP 的結合位置，使 Bcr-Abl 無法催化磷酸化反應，導致 Bcr-Abl 的功能喪失，因此抑制了癌細胞的增生 在慢性骨髓性白血病 及一部分急性淋巴母 細胞性白血病所見之 費城染色體提供了一 個典型的例子說明致 癌基因可以由兩個基 因融合而成。 (這個網底的顏色我好 喜歡) Imatinib 佔據 Bcr-Abl Tyrosine kinase 上 ATP 的結合位置，使 Bcr-Abl 無法催化磷 酸 化 反 應 ， 導 致 Bcr-Abl 的 功 能 喪 失，因此抑制了癌細 胞的增生 101 級病理共筆 W7-15
16. Nonreceptor Tyrosine Kinase 表格 Nuclear-regulatory proteins 細胞核調節蛋白 a. Transcription factor(so called sequence-specific DNA-binding protein)control transcription of genetic information from DNA to mRNA) 轉錄因子(具有特異的 DNA 序列結合的蛋白)，控制從 DNA 到 mRNA 的 基因轉錄。 b. A host of oncoproteins, including MYC, MTB, JUN, FOS,and REL, regulate the expression of groth-promoting genes, such as cyclins. 原致癌基因包括 MYC，MTB，JUN，FOS 和 REL，調節促進生長基因 的表現，像細胞週期蛋白。 8 和 14 translocation，14 的 MYC oncogene 移位 至 IG gene(免疫蛋白)產 生致癌蛋白，因為 IG gene 是表現很強的基 因，因此連帶的 MYC oncogene 的表現也跟著 增強。 101 級病理共筆 W7-16
17. N-myc 基因在人類神經瘤母細胞中擴量，N-myc 基因正常時在染色體 2p，他擴 量以雙微體(double minutes)或染色體上嵌入的均質染色區呈現，嵌入可發生於體 染色體 4、9、13 MYC 跟哪些腫瘤有關，老師說參閱即可！ 101 級病理共筆 W7-17
18. cell cycle regulators 細胞週期的調控 a. Cell cycle checkpoints：sensors of DNA delays cell cycle, triggers repair mechanisms, apoptosis,or senescence maintaining genomic integrity,not lead to neoplasia. 細胞週期的檢查點：能感應 DNA 延遲的細胞週期，觸發修復機制，細 胞凋亡，衰老，以維持基因組的完整性，才不會導致腫瘤 b. 2 main cell cycle checkpoints,  G1/S Check for DNA damage; Repair before replication& prevents defected cells proliferate or apoptotic kill. G1/S 檢查 DNA 是否有受損；在複製前修復及引發凋亡機制，以避免 有缺陷的細胞增生  G2/M Check for safe mitosis; Arrest in G2,after replication;ex:ionizing radiation.If defect,lead to chromosomal abnormal. G2/M 檢查是否正確進行有絲分裂。若被放射線游離化，複製後會停 在 G2 階段；若細胞產生缺陷，常會造成染色體的變異  Spindle checkpoint delays anaphase onset till allchromosomes are correctly attached in a bipolar fashion to the mitotic spindle. 紡錘體檢查點，開始於有絲分裂後期，檢查所有染色體是否都正確附 著在雙極性的紡錘體上 101 級病理共筆 W7-18
19. (1) 從 G1 phase 要進到 S phase 時候有 RB protein 在控制，要進入 S phase 的關鍵 就是必須將合成 DNA 所需的 gene 開啟。 (2) Cell cycle 有 cyclin D、A、B、E 去調控 (3) Cyclin D/CDK4、CDK6 會去調控 RB，使之磷酸化而無法抑制 E2F 的作用。 (4) CDK inhibitors(p16, p15, p18, p19, p21, p27, p57)會去抑制 Cyclin D/CDK4 和 Cyclin D/CDK6 101 級病理共筆 W7-19
20. 表格 oncogene 的位置分佈，目前的標靶藥物主要是針對外圍的 oncogene 進行治療。 101 級病理共筆 W7-20
21. 腫瘤細胞數目達到 109 臨床上能檢測到，數目達到 1012 宿主就會死亡 Insensitivity to growth inhibition 羽薔 對抑制生長訊號不敏感 • 抑制腫瘤細胞生長的機制可分成四種 a. Tumor Suppressors b. Growth-inhibitory factors c. Pro-differentiation factors：分化越高，腫瘤細胞越不容易生長，因此有藥 物可讓腫瘤分化抑制其生長。 d. Escape from senescence 101 級病理共筆 W7-21
22. • 以下僅介紹比較重要的抑制腫瘤生長之機制： RB --- 13q14 a. 導致腫瘤發生的方式有兩種：一種是 Familial form（40%），先由父或 者母那邊接收一條突變的基因，再自己突變另一條另一種是 Sporadic form（60%），父母均正常，出生後兩條基因都自己突變。這種腫瘤的 發生，是體染色體顯性遺傳的。家族性視網膜母細胞瘤的患者，有更高 的機會得到骨肉瘤(osteosarcoma)和其他軟組織肉瘤。 b. RB 扮演 tumor suppressor 角色，可以阻止細胞由 G1 進入 S 期。 c. Knudson 的 2-hit 假說：要有 2 個 hits (mutations)才會變成 cancer，只有 1 個 hit→會有得癌症的風險但沒有事！ d. 一些腫瘤病毒的轉形蛋白質也是透過中和 RB 的生長抑制作用而產生， 有 SV40、多瘤病毒(Ppolyoma virus)的大 T 抗原、腺病毒 E1A 蛋白、HPV E7 蛋白 e. 人發生 cancer 的機率有兩個高峰： (1)小孩子(先天基因異常，免疫功能不好) (2)老年人(免疫功能喪失) 視網膜母細胞瘤的致病機轉 101 級病理共筆 W7-22
23. 右：Rb 平常把 E2F(強 transcription factor)包起來，抑制 E2F 的活性，使 E2F 無 法活化 oncogene。 左：當 Rb 高度磷酸化時會打開，釋放 E2F，使 E2F 活化 oncogene。 上：HPV 的 E7 protein 會搶走 Rb，因此 E2F 被釋放出來，活化 oncogene。 101 級病理共筆 W7-23
24. p53: Guardian,17p13.1 a. 分子警察 ， 在 DNA 受傷 、 縮短端粒和缺氧時被活化 ， 能夠停止 cell cycle， 開始修復。 b. MDM2 & MDMX 會破壞 p53，導致癌化機會提高。 c. HPV E6 會把 p53 搶走(原理同 HPVE7 會搶走 Rb)。 d. p53 透過三個機制來阻饒惡性轉形，分別是靜止(quiescence)使细胞周期 静止于 G0 期、衰老(senescence)使细胞增殖能力的不可逆缺失、細胞凋 亡(apoptosis)。 e. 超過一半以上的腫瘤有 p53 基因的突變，是最常見的基因改變目標。包 括癌症致死前三名的肺癌、大腸癌及乳癌。(但有些不用 p53 突變-如鼻 咽癌) 中忠提醒您:此圖顯示 p53 維護基因體之完整性的角色。成功的修復 DNA 可以讓細 胞可以在細胞周期中進行，如果 DNA 修復失敗，那麼 p53 誘發活化的 bax 基因就可 促進成凋亡。致於細胞失去 p53 或 p53 有突變的話，DNA 受損就不會誘發細胞周期 停止或 DNA 修復，因此基因上受損的細胞增值，最終導致惡性腫瘤。 101 級病理共筆 W7-24
25. APC (5q21)/β-Catenin Pathway a. Adenomatous polyposis coli genes (APC) --- tumor suppressors , down-regulate growth-promoting signals. APC 是腫瘤抑制基因，能夠對促生長信號產生負調控。 b. WNT signaling: self-renewal of hematopoietic stem cells. WNT 信號:造血幹細胞的自我更新信號。 c. contact-inhibited: E-cadherin (16q) --- β-catenin 接觸抑制，透過重建 E-cadherin，使 β-catenin 再次被隔離，以減少增值 細號。 A：正常情況下，APC 抑制 β-catenin 活性，轉錄被抑制。 B ： WNT signaling 進來 ， 瓦解 APC-AXIN-GSK3β destruction complex ， β-catenin 不受抑制，啟動轉錄，對 c-MYC, cyclin D1 等產生正回饋。 C：APC 本身突變， β-catenin 不受抑制，啟動轉錄。 中忠覺得好可怕: 一出生就在 APC 基因帶有一個突變之對偶基因的 人，必然會在十或二十幾歲時，得到幾百顆甚至幾千 顆的大腸息肉。幾乎無可避免的，這些息肉裡總會有 一個或幾個，惡化成大腸癌。 101 級病理共筆 W7-25
26. 一路上搖搖晃晃很多基因突變才變成 cancer。 101 級病理共筆 W7-26
27. PTEN --- 10q23 a. PTEN (Phosphatase and tensin homologue) --- brake on the pro-survival/pro-growth PI3K/AKT pathway 它是磷酸和張素的類似物，阻斷 PI3K/AKT pathway b. PI3K phosphorylates the PtI-3P to give rise to IP3, which binds and activates the PDK1. 見下圖說明 c. PDK1 phosphorylates and activates AKT(PKB), which enhances cell survival. Akt，亦被稱為蛋白激酶 B（PKB） ，是在如如葡萄糖代謝、凋亡、細胞 增殖轉錄及細胞遷移等多種細胞過程中起到重要作用的一種絲氨酸/蘇 氨酸特異性蛋白激酶。Akt 首先是在轉化逆轉錄病毒 AKT8 中被鑒定為 癌基因的。 當 ligand 接到 receptor 上 時 ， 會 活 化 PI3 Kinase，PI3 Kinase 可將 PI(4,5)P 磷 酸 化 為 PI(3,4,5)P ， PI(3,4,5)P 會活化 AKT，再去進行 其他的反應。而 PTEN 可將 PI(3,4,5)P 轉化為 PI(4,5)P ， 阻 斷 PI3K/AKT pathway。 Others→老師跳過 a. The TGF-β Pathway b. NF1, NF2 c. VHL d. WT1 e. Patched (PTCH) 101 級病理共筆 W7-27
28. EVASION OF APOPTOSIS 羽薔 • 腫瘤細胞逃脫細胞凋亡的方式 對應上圖有 6 個地方是腫瘤細胞可以脫逃細胞凋亡的地方&方法 ◦ 1 E A Reduced CD95 level. A ◦ 2 E A Inactivation of death-induced signaling complex. A ◦ 3 E A Up-regulation of BCL2：BCL2 會讓細胞不死，若不受控制則會產生癌症。 A ◦ 4 E A Reduced pro-apoptotic BAX resulting from loss of p53. 當 p53 無法修復 DNA damage 時會活化 BAX，使細胞 apoptosis。 A ◦ 5 E A Loss of apoptotic peptidase activating factor 1 (APAF1). A ◦ 6 E A Up-regulation of inhibitors of apoptosis (IAP). (發展藥物) 內生性 外生性 101 級病理共筆 W7-28
29. LIMITLESS REPLICATIVE POTENTIAL 薔薔 無窮的複製潛力 • TELOMERASE (maintain telomere) 見下圖說明 a. Somatic cells, no telomeres, shortened telomeres, enter nonreplicative senescence. b. No checkpoints (p53), DNA-repair inappropriately, Chromosomal instability & mutations. c. No expression of telomerase, mitotic catastrophe & death. d. Re-expression of telomerase to escape the bridge-fusion-breakage cycle, survival and tumorigenesis. a. 端粒存在在染色體兩端，會隨細胞分裂而越來越短。 b. 端粒功能： 1.保持染色體結構的完整 2.防止染色體頭尾融合 3.協助染色體完全的複製 c. 端粒酶可維持端粒的長度，使細胞維持正常功能。正常細胞的端粒會逐漸變 短而自然走向衰老，但癌症細胞會活化端粒酶使端粒維持一定長度，而不會 死亡。 101 級病理共筆 W7-29
30. Sustained Angiogenesis 羽薔 血管新生 • Dual effect： a. Perfusion supplies needed nutrients and oxygen. 持續供應氧氣、養分 b. Newly formed endothelial cells stimulate tumor cells by secreting GF (IGFs, PDGF, & GMCSF). 新形成的血管內皮細胞會分泌 IGF、PDGF、GM-CSF、IL-1 來刺激腫瘤 細胞的生長。  老師說雞生蛋蛋生雞，很複雜 der。 c. Angiogenesis is required for continued tumor growth & metastasis. 血管新生對腫瘤成長是必要的。 d. Bevacizumab (anti-VEGF mAb) been approved to treat of multiple cancers. 抑制血管新生→治療癌症藥物 101 級病理共筆 W7-30
31. INVASION AND METASTASIS 羽薔 侵犯和移轉機制 a. Tumor cells break, enter & grow on distant site. b. Metastatic cascade 2 phases: 我們可以把涉及轉移的一連串步驟分成兩期: (1) invasion of ECM (collagens, glycoproteins & proteoglycans); 侵犯細胞外基質 (2) Vascular dissemination, homing of tumor cells, and colonization. 腫瘤細胞的血液擴散和歸宿 c. Ameboid migration: squeezes (not cut) through its way 癌症會向阿米巴一樣透過內皮細胞穿過血管 d. ECM and stromal cells not only static barrier but dynamic (proteases, GF, Immune cells, etc --- Cross Talk) ECM 和間質細胞不僅是靜態的屏障，而是動態的 101 級病理共筆 W7-31
32. 癌症細胞的轉移過程 1. 癌化的細胞增值、血管新生。 2. 癌細胞產生 proteinase 後會穿 過基底膜，跑到間質組織。 3. 繼續分裂。 4. 其他基因也會被 turn on，如不 停分裂的基因，或產生 tumor cell membrane 上 CD44 的基因 。 5. 若血管的基底膜被消化掉，通 過 endothelial 的 gap junction， 侵犯出來的癌細胞便會跑到血 管中。 6. 正常的人的免疫系統利用 macrophage、CTL、Nk cell，可 以把侵犯到血管中的癌細胞殺 死，如果侵犯的癌細胞數量不 是很多，一跑到血管就會被殺 死，則不會轉移。 7. 若癌細胞沒有被免疫系統殺 死，便會大量分裂，有時聚集 後被血小板包圍而形成拴塞 (tumor cell embolus)。 8. 當此團細胞上的 CD44 與血管 內皮上的 CD44receptor 結合， 再利用相同的方法破壞血管基 底膜並鑽出血管增生，腫瘤便 轉移了。 101 級病理共筆 W7-32
33. 腫瘤細胞侵犯上皮基底膜的一連串步驟 A：細胞間連結的鬆動 a. 正 常 情 況 下 ， 細 胞 跟 細 胞 之 間 有 intercellular bridge b. 當一個細胞被 transform，則會有許多基 因發生改變 c. 被 transform 的細胞其 E-cadherin (連結細 胞的蛋白質)表現產生的比較少時，細胞 間相連結的能力下降，就會游離了 B：附著(圖的 C 誤植) a. 正常時細胞上即具有一些 receptor，如 laminin receptor、collagen type IV receptor b. 當此細胞的 E-cadherin 沒有時，整個細胞 就好像爬到 basement membrane 上，此時 其上面的一些 receptor，會跟 basement membrane 裡 面 的 成 分 如 laminin 、 fibronectin 等相連 c. 連結後啟動 proteinase 基因表現 C：分解(圖的 B 誤植) a. 當 proteinase 的基因被 turn on 之後，產生 幾種分解酶 b. Type IV collagen 的 collagenase：分解 basement membrane 的 collagen c. Plasminogen activator：分解 plasminogen 變成 plasmin d. plasmin 本身也是 proteinase，另外也會產 生 MMP-2、MMP-9 等等跟分解蛋白有關 的東西出來，把 basement membrane 消化 D：遷移 a. transform 的細胞就可以由阿米巴變形運 動穿過它 b. 運動的時候受到自己分泌的 autocrine motility factors 的媒介，加速與周圍的 fibronectin 作鍵結，進行侵犯 c. 這種會轉移的癌細胞我們稱它為比較惡 性的癌細胞。 C D B 101 級病理共筆 W7-33
34. Vascular Dissemination and Homing of Tumor Cells 腫瘤細胞的血液擴散和歸宿(Homing：癌症有喜歡去的地方) a. Organ tropism：癌細胞有器官趨向性 (1) Lung ca (adrenals & brain), Prostatic ca (bone) 肺癌喜歡到腎上腺和腦，前列腺癌喜歡到骨頭 (2) 3 mechanisms of Vascular Metastasis 有三種機轉 I. Target Tissue Vascular beds 有特殊 ligands for tumor cell adhesion molecules. II. Target tissue 具有特殊 receptors for tumor cell chemokines. ex: Breast Ca (CXCR4 & CCR7) to Lung/LN (receptors) III. Target tissue Non-permissive soil. ex: skeletal muscles (well vascularized) are rarely the site of metastases. 癌細胞很少出現在橫紋肌 b. Metastatic site habitable for cancer cells (cytokines, GF --) GENOMIC INSTABILITY— 羽薔 ENABLER OF MALIGNANCY • 基因不穩定性 a. DNA-repair genes themselves are not oncogenic, but their abnormalities allow mutations in other genes during cell division --- increased risk of developing cancer. DNA-repair genes 本身不是 oncogene 但在其他基因壞掉時，容易被影響 而產生突變，如此變增加癌症發展的風險。 b. Defects of DNA-repair systems (3 types) — mismatch, nucleotide excision, and recombination. 三種缺陷 101 級病理共筆 W7-34
35. Others in CARCINOGENESIS 羽薔 • Dysregulation of cancer-associated genes a. Changes from subtle gene to large chromosome 染色體突變是相當大的突變，因為累積很多基因在裡面，造成肉眼可見 的染色體改變。 b. Gene amplification: double minutes, HSR(Myc in neuroblastoma, Her2 in breast cancer) 前面有介紹 下表列出 translocation 造成的 fusion protein 老師雪花圖之 左邊附贈原圖 (蔡崇弘模式) (歪圖) 101 級病理共筆 W7-35
36. c. Epigenetic changes 本身基因沒問題，但 DNA 上接了很多東西(如：醣蛋白、磷酸)來控制它 是否表現，而影響到癌化。 DNA 纏繞在 histone 上，並接上了磷酸、ADP-ribose 等，這些東西控制 了 DNA 是否要表現，當這些接在 DNA 上的東西有異常時，就有可能造 成癌症，但 DNA 本身是沒有問題的。 d. Oncogenic miRNAs(so-called Oncomirs)(Non-coding, 22nt, RISC, Inhibit or Augment its functions─Drug development) miRNA 很小，只有 22 個核甘酸，本身沒有功能，扮演調節的角色，可 與 oncogene 或 tumor suppressor 結合，阻斷它們的功能。只要有任何一 方表現過量，miRNA 就可以與之結合以進行調節，在人體中是扮演好的 角色。 101 級病理共筆 W7-36
37. a. miRNA 扮演調節的角色，可以跟 oncogene(左)、tumor suppress gene(右)結合，進行 調節。當 miRNA 異常時就會造成不平衡，而導致癌症。 b. RISC：當目標基因轉譯出的 RNA 在細胞中要進行轉譯作用時，必須為單股的 RNA，因此 miRNA 便利用此特性與目標 RNA 結合，形成 RISC(RNA Induced Silencing Complex)，使目標 RNA 無法轉譯出蛋白質，進而使目標基因無法表現。 老師雪花圖之 左邊附贈原圖 101 級病理共筆 W7-37
38. • Oncogene Addiction(Achilles’Heel) 找到癌症的弱點，也就是 oncogene，並用標靶藥物針對此弱點進行治療。 如下圖證據。 標靶藥物 101 級病理共筆 W7-38
39. Multistep Carcinogenesis 道中 • 距離下課還有 30min Tumors result from the accumulation of multiple genes mutations including a. Gain of oncogenes, Loss of tumor suppressors, & those that regulate apoptosis and senescence. 惡性腫瘤的形成是一個漫長的過程，通常都會有累積很多基因的突變，包 括致癌基因的獲得、抑癌基因的喪失、調控細胞凋亡與衰老的能力喪失等。 The precise temporal sequence of mutations may be different in each organ and b. tumor type. 突變的確切時間序列在不同器官和腫瘤類型是不同的。 Genome-wide sequencing analysis revealed an average of 90 mutant genes in c. breast and colon ca. (11 mutations/ tumor in significant) == Contributors or Passengers to tumor development. 全基因組序列分析顯示乳癌和結腸癌有平均 90 個突變基因(通常一個顯著 的腫瘤會有 11 個突變)  逼基臉後面那句老師沒講也查不到…老師一直再講什麼倫理道德 Adenoma-carcinoma sequence in colon ca 一步一步突變，這是一個 Multistep 的例子，多重突變為癌瘤發生所必要的，從 APC 到 K-RAS 再到 p53 一步一步突變。 101 級病理共筆 W7-39
40. Carcinogenic agents 道中 And their cellular interactions • 老師說芬蘭煙囪工人易得睪丸癌 有許多單劑(agent)會引起基因損傷 ， 而誘發細胞的癌化 。 這些單劑可歸納為： 化學致癌物、輻射能、致癌微生物，這邊從化學致癌物開始介紹。 101 級病理共筆 W7-40
41. • 化學致癌機轉的步驟 癌的誘發可以略分為兩 a. 個階段；起始(initiation) 和促進(promotion) 。左圖 為在老鼠皮膚上進行的 實驗。 看的出來只有第2 和第3 b. 組有形成 tumor，綜合此 圖可以知道： (1) 起始者(initiator)會造 成永久性的傷害，具 有記憶性。 (2) 促進者(promoter)能 從起始細胞誘發腫 瘤，但是他本身是非 致瘤性的。 (3) 起始者和促進者單獨 存在時不會產生 tumor。 (4) 起始者和促進者的先 後順序不可對調。 (5) 促進者不夠密集時， 也不會產生 tumor。 101 級病理共筆 W7-41
42. 化學致癌機轉的概圖，促 進者造成起使細胞的單株 擴充，因此產生前贅生細 胞，促進者或其他因子誘 發之再一步增殖引起新突 變的累積及惡性腫瘤脫穎 而出。  Electrophilic intermediates 親電子的中間產物  preneoplastic clone 前贅生細胞  malignant neoplasm 惡性腫瘤 101 級病理共筆 W7-42
43. • 致癌機轉的起始 前言 除了少數幾種有直接作用的烴基化和醯基化製劑之外，大多數的化學致 癌物需要代謝性的活化，已轉換成終極致癌物。 老師應該是說 Carcinogenic potency of a chemical is determined not only by the inherent a. reactivity of its electrophilic derivative but also by the balance between metabolic activation and inactivation reactions. 一個化學物的致癌強度不單是由其親電子處自有的反應來決定，也受到代 謝活化與去活化反應兩者間平衡影響。 Genetic P-450 gene polymorphisms can assess cancer risk, ex:benzo[a]pyrene b. & CYP1A1, permissive genotype, increased risk of lung cancer in light smokers(7 倍). 大多數已知的致癌物是由細胞色素 P-450 來代謝，故 P-450 基因多型性的 能夠評估癌症的風險。CYP1A1 為一個 P-450 基因的產物，他可以代謝多 環芳香性碳氫化合物，諸如:苯芘。大約有 10%的白人含有高誘發性型態的 這種酵素，而此與較易發生肺癌的吸菸者有關。輕度吸菸者若帶有易罹病 基因的 CYP1A1，比不帶這種基因的吸菸者有高出 7 倍的機會得到肺癌。 Molecular targets of chemical carcinogens, ---Aflatoxin B1→p53(G:C→T:A at c. codon249); 249(ser) p53 mutation in 90%, called signature mutation; useful tools in epidemiologic studies. 化學致癌物的分子標靶：肝癌的病例和 p53 的突變有關，在黃麴毒素 B1 高暴露地區，在 90%中，腫瘤細胞 p53 基因的 249 密碼子，顯示有具特徵 性的 G:C→T:A 轉換(所謂的 249serp53 突變) 。 這在流行病學研究上是很有用 的工具。 101 級病理共筆 W7-43
44. RADIATION 道中 CARCINOGENESIS 老師為什麼不給簡報檔 Cumulative effect require extremely long periods of observation & make it a. difficult to ascertain its full significance.( Possible additive or synergistic effects with other potential carcinogenic influences) 輻射能的潛在性對其累積的影響，需要及長期的觀察。因此很難確定他的 整體意義。(輻射對其他潛在的致癌因素或有加成的效果) UV(sun)→UVB, 280-320 nm；skin SCC, BCC, and possibly melanoma, 3-5 b. step (30 or more preteins) in nucleotide excision repair, been overwhelmed. (pyrimidine dimers) (1) 流行病學指出陽光的紫外線會增加皮膚鱗狀上皮癌、基底細胞癌、和可 能會增加惡性黑色素瘤的發生。 (2) 在光譜的紫外線部分有三個不同的波長區域:UVA, UVB, UVC, 其中 UVB(280-320 nm)被認為與皮膚癌的發生有關。 (3) UVB 的致癌性歸因於使 DNA 形成嘧啶雙體(pyrimidine dimer)。這種 DNA 損傷乃由核苷酸切除修復(nucleotide excision repair, NER)途徑來修 理。其中有 5 個步驟，以及可以涉及 30 個或更多的蛋白質。 (4) 有一假說，在太多陽光的曝曬下，NER 途徑的負擔過重，因此有些 DNA 損害沒有被修復，這導致許多的轉錄錯誤。 Ionizing radiation (x-rays, γ rays) and particulate (α particles, β particles, c. protons, neutrons) radiations are all carcinogenic.→ atomic bombs → AML, CML → 7 years. subsequently breast, colon, thyroid, & lung ca. 離子化輻射(X 光、γ 射線)和粒子(α 粒子, β 粒子, 質子, 中子)都具致癌性。 就像原子彈爆炸的生還者，最初是過了七年之久的潛伏期之後，開始出現 白血病(主要是急性和慢性骨髓性白血病)的發生率有明顯的增加 。 接著乳癌， 大腸癌，甲狀腺癌和肝癌的發生率也增加了。 101 級病理共筆 W7-44
45. Microbial 道中 CARCINOGENESIS 崩潰~ Oncogenic RNA viruses: clonal (not passenger), HTLV-1→T-cell a. leukemia/lymphoma (endemic, Tax transforming activity: activate host oncogenes, increased risk of mutations and genomic instability, monoclonal neoplastic T-cell population emerges) RNA 腫瘤病毒：只有少數病毒跟癌瘤有關，如人類 T 細胞白血病第一型， 被證實和癌瘤的發生有關。HTLV-1 以 T 細胞白血病/淋巴瘤的形式，具有 流行性。Tax 轉化的活性可以激發宿主的致癌基因，增加突變、基因不穩定 的風險。HTLV-1 的感染可刺激 T 細胞的增殖。 Oncogenic DNA viruses: HPV (random integration but clonal selection), EBV, b. HBV, KSV, & Merkel cell polyomavirus. 某些 DNA 病毒與動物的癌瘤發生有關，在各種不同的人類 DNA 病毒裡， 有五種病毒：乳突狀病毒(隨機整合但株落選擇)，EB 病毒，B 型肝炎病毒， 卡波西肉瘤皰疹病毒和 Merkel 細胞多瘤病毒。  隨機整合但株落選擇這是啥呢？ 病毒嵌入宿主染色體的位置是隨機的，但是嵌入的型式是單株的，亦即 在同一個癌瘤裡，每個細胞的嵌入位置是相同的。  另外老師還表示子宮頸癌一定有 HPV 但有 HPV 不一定有子宮頸癌，所 以大家不要太緊張啦。其中的 HPV19,18 型為高危險群。 HCV(C 型肝炎)非 DNA 病毒，但他和肝細胞癌的發生也有極密切關係，如 c. 同 B 型肝炎病毒一樣。 Helicobacter pylori 胃幽門桿菌，和胃淋巴瘤及胃癌有關。 d. HPV 正 20 面體。 a. 通常都是 E6、E7 b. 在作怪。 E6、E7 分別抓 p53 c. 和 pRb，使調節細 胞週期的抑瘤基因 蛋白失去功能。 E6、E7 易導致癌 d. 化。 101 級病理共筆 W7-45
46. Tumor Immunity 道中 Host Defense against Tumors • 宿主抵禦腫瘤-腫瘤免疫學 Immune surveillance: protect & select 免疫監視 What is the nature of tumor antigens?(Products of mutated genes, overexpressed a. or aberrantly expressed cellular proteins, products of oncogenic viruses, oncofetal antigens, altered cell surface glycolipids and glycoproteins, cell type-specific differentiation antigens) 腫瘤抗原是什麼？(突變所生的抗原、過度或異常表現的細胞蛋白、致癌病 毒抗原、腫瘤胎兒抗原、改變的細胞表面的醣脂和糖蛋白、分化抗原 What host effector systems may recognize tumor cells? b. 宿主的哪個執行系統能辨認腫瘤細胞？(T 細胞的 CD8、CD20) T 細胞的 CD8 可以辨識腫瘤抗原，而腫瘤細胞透過 MHC Class I 將抗原呈現出來 Is antitumor immunity effective against spontaneous neoplasms? c. 是否抗腫瘤免疫力能有效地對抗自然發生的贅生？ Can immune reactions against tumors be exploited for immunotherapy? d. 是否對抗腫瘤的免疫反應可以研發到免疫治療？ Surface Glycolipids & Glycoproteins 101 級病理共筆 W7-46
47. Antitumor effector mechanisms 抗腫瘤效應之機轉 Cytotoxic T lymphocytes: CD8+ CTLs, antigen–pulsed dendritic cells. a. 細胞毒性 T 淋巴球，在人類，CD8+ CTLs 扮演著一個保護的腳色，來對抗 與病毒有關的贅瘤，在有些情況下 CD8+ CTLs 在體內沒有發展完善，但是 能夠藉由帶有腫瘤抗原的樹突細胞來產生。 Natural killer cells: IL-2, IL-15, b. Macrophages: Cytokines, INF-r, TNF reactive oxygen metabolites c. Antibodies: mAb anti-CD20 (Rituximab)一種藥物 d.  b、c 這兩種為非專一性的免疫細胞，通通殺~  有關 Rituximab：利妥昔單抗，是一種作用於人類 CD20 的人鼠嵌合單 株抗體。由於 CD20 主要表現於 B 淋巴球細胞表面，因此莫須瘤可用 來治療因 B 淋巴球過多所造成的疾病，包括淋巴癌、白血病、移殖排 斥和某些自體免疫疾病。 101 級病理共筆 W7-47
48. Escape or evade the immune system 逃離免疫系統 Selective outgrowth of antigen-negative variants a. 無抗原變異者的選擇性過度生長，在腫瘤的發展過程中，較強致免疫的次 株可能被剔除 Loss or reduced expression of MHC molecules b. 喪失或減少組織相容性抗原的表現，腫瘤細胞可能不表現正常量的 HLA 第 一類分子，因而躲過細胞毒性 T 細胞的攻擊 Lack of costimulation: B7-1 (CD 80). (bind to T cell CD28/CD4-TCR) c. 缺乏共同刺激，我們都知道，T 細胞活化需要兩種訊息，一是 MHC 表達的 外源胜肽，二是共同刺激的分子。腫瘤細胞經常不表現共同刺激的分子， 為了打敗它，我們可以用被共同分子 B7-1 基因轉殖的自體腫瘤細胞來使病 人免疫。另一種方法則是，把自體樹突細胞游離體情況下擴充，植入腫瘤 抗原之後，再注入癌症病患。因為樹突細胞能表現高量的共同刺激分子， 可以預計的是，這種免疫方式可以引起抗腫瘤 T 細胞的形成。 Immunosuppression: chemicals & ionizing radiation, TGF-β d. 免疫抑制，很多致癌物(化學物、離子輻射)壓抑宿主的免疫反應。許多腫瘤 會大量分泌 TGF-β，將會造成很強的免疫抑制效果。 Antigen masking: glycocalyx, sialic acid–mucopolysaccharides e. 抗原偽裝，利用多醣包被，例如含唾液酸的粘多醣 Apoptosis of cytotoxic T cells: Tumor 分泌 FasL kill T cell (Fas) f. 細胞毒性 T 細胞的凋亡，有些黑色素瘤和肝細胞癌能表現 Fas ligand。這些 腫瘤會把他們所碰到能表現 Fas 的 T 淋巴球殺死。 101 級病理共筆 W7-48
49. Clinical Aspects 道中 of Neoplasia • 腫瘤的臨床表徵 location and impingement on adjacent structures, a. 位置及它對周圍結構的侵犯，惡性腫瘤會一直吃一直吃，可怕可怕。 functional activity such as hormone synthesis or the development of b. paraneoplastic syndromes. 功能上的活性，例如荷爾蒙的生成 bleeding and infections when the tumor ulcerates through adjacent surfaces. c. 當潰瘍傷及周圍的天然表面時會造成出血及續發性感染 symptoms that result from rupture or infarction. d. 因破裂或梗塞而造成的急性症狀 cachexia or wasting. e. 惡病質及是衰耗 Local and Hormonal Effects：局部及荷爾蒙的影響 small (1-cm) pituitary adenoma, gut obstruction, obstructing intussusception, ulcerations, secondary infections, and bleeding, Rupture or Infarction. (Melena, Hematuria) (1) 腦下垂體腺瘤就是因為位於重要位置而致病的一個例子。就算是良性， 腫瘤膨脹性也會毀掉剩餘的腦下垂體。 (2) 位於腸道的贅瘤，不論是良性或惡性，可因變大而造成腸阻塞。 (3) 有時蠕動會把腫瘤及所侵犯的那段花花腸子，塞入下游腸道，造成阻塞 性腸套疊。 (4) 癌瘤的侵蝕性生長或良性腫瘤的膨脹壓性壓力，對於天然的表面如皮膚 和腸道黏膜，都可以造成潰瘍，二度感染和出血。 (5) 舉例來說，血便和血尿，就是腸道和泌尿道贅瘤的特徵。 101 級病理共筆 W7-49
50. Cancer Cachexia：癌症惡質病 BMR increased, despite food intake down. 儘管減少攝食，但基礎代謝速率卻升高。 Paraneoplastic Syndromes：副贅瘤症候群 Can not explained by tumor spread or of indigenous hormones elaboration, ex: Hypercalcemia (Hypercalcemia due to skeletal metastases not paraneoplastic syndrome), endocrinopathy, neuromyopathy, Acanthosis nigricans, ------. 10%, occult, clinical significant, mimic metastasis (Px?) 癌症病人的症狀，若無法用局部或遠處散佈的腫瘤來解釋，且和原發組織 a. 所釋放的荷爾蒙無關，則稱為副贅瘤症候群。 這可以出現在約 10%的惡性腫瘤病人。 b. 例如 c. (1) 高鈣血症，與癌瘤有關。但若因為轉移到骨骼而引起的高鈣血症不能稱 為副贅瘤症候群 (2) 內分泌病變 (3) 神經肌瘤變副贅瘤症候群 (4) 黑色棘皮病 101 級病理共筆 W7-50
51. 101 級病理共筆 W7-51
52. 腫瘤的分級及分期 道中 Grading and Staging of Tumors 終於啊 Methods to quantify the aggressiveness & prognosis for Px a. 分級及分期為用來量化侵襲性和預後的方法 Grading: methods to quantify clinical aggressiveness, but correlation b/w b. histologic appearance & biologic behavior non-perfect. Based on the degree of differentiation, the number of mitoses or architectural features. (2-,3- or 4-categories), well/low, moderately /intermediate, poorly/high differentiated-grade, anaplasic. (1) 癌瘤的分級是基於腫瘤細胞的分化程度及腫瘤內的有絲分裂數目，此或 與贅瘤的侵犯性有關。因此癌瘤可以區分為第一級到第四級。 (2) 雖然組織學上的分級是有用的，但是組織學上的外觀和生物學的行為， 其相關性並不如想像的理想。 (3) 常用的方法是用敘述的方法來描述一特定的贅瘤，例如：分化良好的， 分泌黏液的。 Staging is based on the size of the primary lesion, its extent of spread to c. regional lymph nodes, and the presence or absence of blood-borne metastases. (AJCC-TNM) (1) 癌瘤的分期是依據原發病變的大小、侵犯周圍淋巴球的程度和有無血行 轉移。目前使用的有兩類分期系統，一個是 UICC 所建立的 TNM 系統， 以及 AJCC 的系統。 (2) 越早期的癌症預後越佳，越末期的預後越差 In general, soft-tissue sarcomas, grading of cancers has proved of less clinical d. value than has staging. 一般來說，軟組織內瘤的分期已經被證實比分級有更高的臨床價值。 101 級病理共筆 W7-52
53. 實驗室診斷 中中 • Laboratory Diagnosis of Cancer (benign, malignant, gray zone) Histologic and Cytologic Methods: Benign-Malignant Gray zone --- (1) a. excision or biopsy, (2)needle aspiration, and (3) cytologic smears --- Adequate preservation 組織學及細胞學的方法，癌瘤的實驗室診斷在大部分情況下是不困難的， 在良性-惡性序列的兩端是沒有問題的，但是中間地區則為灰色地區，需要 小心辨認。對於一個病變，其實實驗室的評估可能在只有標本能被檢驗時 才有用。它必須足夠，具代表性，和適當被保存，有幾種採樣方式：(1)切 除或切片(2)用偵抽取(3)細胞抹片。 IHC: CK (Carcinoma), Vimentin (Sarcoma), Her2 (+++) b. 免疫組織化學法，特殊單株抗體的使用，已大大提升了細胞產物及表面標 記的偵測。例如 CK (Carcinoma), Vimentin (Sarcoma), Her2 (+++)。 Flow Cytometry: T-, B-, & phagocytic cells origin tumor. c. 流式細胞分析，可以快速定量單一細胞的一些特徵，如腫瘤細胞之胞膜抗 原和 DNA 含量。此方法也已證明在識別 T、B 淋巴細胞和單核吞噬細胞引 起的腫瘤的分類是有用的 Molecular Diagnosis: Marker chromosomes (translocations) d. 分子診斷，標記染色體（易位） Molecular Profiles of Tumors: 70-, or 21-gene signature (Br) e. 腫瘤的分子檔案，可以利用 70-, or 21-gene 找乳癌 Tumor Markers: PSA, CEA, AFP, CA-125 etc f. 腫瘤標記，指出有腫瘤存在的生化記號。包括細胞膜抗原、細胞內蛋白質、 酵素和荷爾蒙，如 PSA、CEA(大腸癌)、AFP(肝癌)、CA-125 等。 101 級病理共筆 W7-53
54. • 宜忠的考古時間 1. Ras 致癌基因發生激活突變(Activating mutation)後，會造成 (A)生長因子 (Growth factor)增加 (B)生長因子接受器(Growth factor receptor)增加 (C)細 胞內訊息傳遞(Signal Transduction)增加 (D)類固醇接受器(Steroid hormone receptor) 【102-37】 解答：(C) 參考：W7 共筆，P.14 解析 ： 癌化的細胞就是 ras protein 中的 GTPase 發生 mutation ， 使的 ras protein 一直以 active 狀態存在，基因不斷發生轉譯，細胞不斷分裂，分裂當中 常會有 spontaneous mutation 而發生 transform。 2. 下列哪一個不是腫瘤抑制基因 (Tumor suppressor gene)： (A)Rb (B)p53 (C)Myc (D)APC(Adenomatous polyposis coli) 【102-38】 解答：(C) 參考：W7 共筆，P.17.23~26 解析：原致癌基因包括 MYC，MTB，JUN，FOS 和 REL，調節促進生長基因的 表現，像細胞週期蛋白 3. Trastuzumab (Herceptin)是一種用於乳癌標靶治療的單株抗體藥物，主要目 標(Targeted oncogene)是 (A)ERB B2(HER2) (B)p53 (C)BCR/ABL (D)c-KIT 【102-39】 解答：(A) 參考：W7 共筆，P.10 解析：Herceptin 是一種單株抗體，其標靶蛋白為 HER-2/neu 抗原，只要癌細 胞表面有過度表現 HER-2/neu 抗原，便有機會被 Herceptin 所抑制或 消滅。 101 級病理共筆 W7-54
55. 4. 下列哪一種不屬於 Oncogenic DNA Viruses？ (A)HTLV-1 (B)HPV 16 (C)HSV 8 (D)EBV 【102-40】 解答：(A) 參考：W7 共筆，P.46 解析：1.RNA 腫瘤病毒：只有少數病毒跟癌瘤有關，如人類 T 細胞白血病第 一型，被證實和癌瘤的發生有關。HTLV-1 以 T 細胞白血病/淋巴瘤的 形式，具有流行性。Tax 轉化的活性可以激發宿主的致癌基因，增加 突變、基因不穩定的風險。HTLV-1 的感染可刺激 T 細胞的增殖。 2.Oncogenic DNA viruses: HPV (random integration but clonal selection), EBV, HBV, KSV, & Merkel cell polyomavirus. 5. 標靶藥物 Rituximab(Rituxan)可用於治療特殊淋巴瘤，如：瀰漫性大細胞非 何杰金氏淋巴瘤；因該腫瘤細胞為Ｂ型淋巴球，且表面具有下列哪一種標 誌？ (A)CD117 (B)CD20 (C)CD4 (D)CD8 【102-41】 解答：(B) 參考：W7 共筆，P.48 解析：Antibodies: mAb anti-CD20 (Rituximab)一種藥物  b、c 這兩種為非專一性的免疫細胞，通通殺~  有關 Rituximab：利妥昔單抗，是一種作用於人類 CD20 的人鼠嵌合單株 抗體。由於 CD20 主要表現於 B 淋巴球細胞表面，因此莫須瘤可用來治 療因 B 淋巴球過多所造成的疾病，包括淋巴癌、白血病、移殖排斥和某 些自體免疫疾病。 6. 標靶治療是治療慢性骨髓性白血病(Chronic Myeloid Leukemia；CML)的一 大突破，標靶藥物(Imatinib mesylate or Gleevec)主要與下列哪一種標靶分子 (target molecule)結合，發揮狙擊抑制作用 (A)BCR-Abl (B)Myc (C)Erb2 receptor (D)VEGF receptor 【102-42】 解答：(A) 參考：W7 共筆，P.15 解析：Imatinib binds to Bcr-Abl and abolish its kinase activity 機轉：Imatinib 佔據 Bcr-Abl Tyrosine kinase 上 ATP 的結合位置，使 Bcr-Abl 無法催化磷酸化反應，導致 Bcr-Abl 的功能喪失，因此抑制了 癌細胞的增生 101 級病理共筆 W7-55
56. 7. 「接受器」 屬於 「receptor without tyrosine kinase activity」 之訊息傳遞(Signal Transduction)，是下列哪一條路徑？ (A)MAP-kinase (Ras/Raf) pathway (B)JAK/STAT (signal transducer and activation of transcription) pathway (C)PI3 (Akt) pathw 【102-43】 解答：(B) 參考：W7 共筆，P.8 解析：JAK 途徑，不活化 tyrosine kinase，而是走 STAT(signal transducers & activation of transcription) 8. The characteristics of malignant tumors are: (1) well differentiated (2) the growth rate is increased (3) is locally invasive ( 4) with distant metastasis A. (1,2,3) B. (2,3 ,4) C. (3,4,1) D. (4,1,2) 【101-45】 解答：(B) 參考：W8 共筆，P.5 解析：惡性腫瘤的分化程度低 9. The major basis of carcinogenesis involves the following condition: (1) DNA damage, (2) activation of growth-promoting oncogenes, (3) inactivation of tumor suppresser genes, (4) alteration of gene that regulate apoptosis, (5)angiogenesis gene, (6)immunity related gene (A) 1.2.3.4, (B) 2.3.4.5, (C) 3.4.5.6,(D) 4.5 .6.1 【100-32】 解答：(A) 參考：W7 共筆，P.2 解析：angiogenesis gene 血管生成基因 Genetic Damage (4 classes of normal regulatory genes) 4 種正常調節基因損壞 A. Proto-oncogene 原致癌基因 B. Tumor suppressor genes 腫瘤抑制基因 C. Apoptotic genes 凋亡基因(會引發細胞凋亡) D. DNA repairing genes DNA 修復基因(影響細胞的增殖和存活，所以間接影 響生物個體能力，可修復發生於其他非致命性但已損壞的基因，如致癌 基因、腫瘤抑制基因和調節凋亡的基因) 101 級病理共筆 W7-56
57. 10. Thc following gene function has proposed to have a policeman like activity : (A)Rb gene(B)p53 gene (C)c-myc gene (D)ras gene 【97-40】 解答：(B) 參考：W7 共筆，P.25 解析：p53: Guardian,17p13.1 分子警察，在 DNA 受傷時被活化，停止 cell cycle，開始修復。 11. The following virus has been confirmed to be the cause of human carcinogenesis: (A) HTLV-1(B)EBV(C)HPV(D)HBV 【97-48】 解答：(A) 參考：W7 共筆，P.46 解析：RNA 腫瘤病毒：只有少數病毒跟癌瘤有關，如人類 T 細胞白血病第一 型(HTLV-1)，被證實和癌瘤的發生有關。 12. The following gene is a protein phosphatase: (A) VHL (B) p53 (C) c-jun (D) PTEN (E) RET 【97-54】 解答：(D) 參考：W7 共筆，P.27 解析 :PTEN (Phosphatase and tensin homologue) --- brake on the pro-survival/pro-growth PI3K/AKT pathway 阻斷 PI3K/AKT pathway 13. 下列何者屬良性腫瘤？(A)lymphoma (B)melanoma (C)seminoma (D)meningioma (E)glioma 【102-44】 解答：(D) 參考：W8 共筆，P.3 解析： 良性腫瘤字尾（-oma) g. 上皮性惡性腫瘤字尾（-carcinoma) h. 非上皮惡性腫瘤字尾（-saroma) i. 但一些惡性腫瘤卻使用良性的名字: Lymphoma (淋巴瘤) Astrocytoma (星狀細胞瘤)Hepatoma (肝癌) Melanoma (黑 色素細胞瘤) Glioma(神經膠質瘤) seminoma(精細胞瘤) 101 級病理共筆 W7-57
58. 14. 下列有關腫瘤轉移的敘述何者正確： (A)良性腫瘤不會轉移 (B)肉瘤最常經由淋巴轉移 (C)上皮癌最常經由 血行轉移 (D)上皮癌不會經由血行轉移 (E)惡性腫瘤一定會轉移 【102-45】 解答：(A) 參考：W8 共筆，P.4.5 解析： 15. 下列何者不是惡性腫瘤細胞的形態特徵：(A)多形性 (B)深染色性 (C) 有絲分裂數目增加 (D)核質比降低 (E)細胞退行性分化(anaplasia) 【102-46】 解答：(D) 參考：W8 共筆，P.17 解析： 惡性腫瘤細胞分化不良伴有退行性分化(anaplasia；即未分化的現象) j. 完全看不出原來細胞的結構，長得速度快，放射治療效果很好 k. 形態與正常細胞的差異大，常出現腫瘤細胞外形大小不一致(cellular l. pleomorphism； 細胞多形性) 細胞核大小不一致(核多形性) m. 核與細胞質比例(簡稱核質比；N/C ratio)增加 n. 16. 下列有關癌症生長的敘述何者正確：(A)所有的癌症細胞都具有轉移能力 (B)癌症的生長度是無法預測的 (C)癌症的生長不需要新生血管 (D)血 管內的癌症細胞會被血小板破壞 (E)癌症的生長是以等比級數增加 【102-47】 解答：(E) 參考：W8 共筆，P.19 解析：(A)原位癌沒有 (B) 可由生長分數預測 (C) 需要 1. 腫瘤的細胞的生長與流失 生長速度快: 生長>流失(包含 apoptosis 和 necrosis) 2. 生長分數(growthfraction)-(S+G2);有絲分裂(mitoses) Doubling time 雙倍時間: 腫瘤變兩倍所需的時間 EX:淋巴瘤和肉瘤雙倍時間約一個月 肝癌和肺癌雙倍時間約三個月 3. 腫瘤血管生成(tumorangiogenesis):血管越豐富，長的時間越快 EX:口腔癌、肺癌和乳癌 癌（carcinoma) 肉瘤(saroma) 轉移 多經淋巴管轉移 多經血行轉移 101 級病理共筆 W7-58
59. 17. 類癌(carcinoid)主要來自於下列何種組織：(A)中胚層 (B)外胚層 (C)內 胚層 (D)上皮組織 (E)以上皆非 【102-48】 解答：(C) 參考：W8 共筆，P.2-3+網路 解析：腫瘤細胞來自腸胃道的神經內分泌細胞 (neuroendocrine cell ) 多數學 者認為來自內胚層的 Kulchitsky 細胞， 稱為神經內分泌腫瘤 （neuroendocrine tumor）或稱類癌（carcinoid） ，歸屬於惡性腫瘤，但具有生長緩慢及分化良 好的特性，故以“carcinoid”而不以“carcinoma” 18. 下列癌症和者與病毒感染最無關：(A)鼻咽癌 (B)口腔癌 (C)肝癌 (D) 子宮頸癌 (E)Kaposi’s 肉瘤 【102-49】 解答：(B) 參考：大 R 8th，P.277 解析： Epstein-Barr virus (EBV):鼻咽癌 肝癌: 肝炎病毒 子宮頸癌:HPV Kaposi’s 肉瘤:人類皰疹病毒 101 級病理共筆 W7-59
60. 19. 發生下列癌症的病變，何者最不易經由血路發生轉移至肺臟：(A)絨毛膜 癌 (B)子宮內膜腺癌 (C)子宮肌肉瘤 (D)腎細胞癌 (E)肝細胞癌 【102-50】 解答：(B) 參考：網路上找來找去 解析：利用刪去法，B。 血供豐富的惡性腫瘤如絨毛膜上皮細胞癌 （簡稱絨癌） 、甲狀腺癌、肉瘤類 （如 骨肉瘤） 、白血病等，常循血路轉移到肺。 絨毛膜癌、乳腺癌多見，惡性軟組織腫瘤、肝癌、骨肉瘤和胰腺癌次之;還有 甲狀腺癌、腎癌、前列腺癌和腎胚胎癌等。 20. 下列哪個為上皮性且惡性腫瘤? (A) glioma (B) lymphoma (C) mixed tumor (D) cystadenoma(E) Krukenberg tumor 【101-35】 解答：(E) 參考：W8 共筆，P.3 解析：Krukenberg’s tumor → 一種轉移性卵巢癌（由大腸癌轉移而成，屬於 上皮性） 21. 惡性腫瘤細胞核的形態學特點，下列何者為非?(A)細胞核大小不等有異性 (B)和染色質分布不均(C)細胞核有絲分裂增多 ， 可見病理性和分裂(D)核仁 明顯(E)核漿比減少 【101-36】 解答：(E) 參考：W8 共筆，P.17 解析： 惡性腫瘤細胞分化不良伴有退行性分化(anaplasia；即未分化的現象) o. 完全看不出原來細胞的結構，長得速度快，放射治療效果很好 p. 形態與正常細胞的差異大，常出現腫瘤細胞外形大小不一致(cellular q. pleomorphism； 細胞多形性) 細胞核大小不一致(核多形性) r. 核與細胞質比例(簡稱核質比；N/C ratio)增加 s. 101 級病理共筆 W7-60
61. 22. 有一個病人之前為子宮平滑肌肉瘤切除後，若轉移可預測於何處?(A)腦 (B)肺(C)肝(D)骨骼(E)局部淋巴腺 【101-37】 解答：(B) 參考：W8 共筆，P.4 解析：子宮肌肉瘤→轉移至肺部 23. 原位癌的特點是: (A)原位癌可恢復成正常組織(B)變異的細胞只侷限在上 皮沒有穿過基底膜(C)原位癌及等於異常增生(Dyplasia)(D)原位癌可發展 成上皮癌且不會轉移 【101-38】 解答：(B) 參考：W8 共筆，P.3 解析：異生變化明顯且侵犯到整個上皮的厚度，但未侵犯到基底膜，這病變 就是原位癌，是癌症發生侵襲前的時期 24. 惡性腫瘤的 TMN 分期標準(staging criteria)並未包括: (A)顯微鏡下的分化 程度(B)腫瘤之大小(C)淋巴腺轉移之有無(D)遠處轉移之有無 【101-39】 解答：(A) 參考：共筆沒有@@，BY WIKI 解析： TNM 系統（tumor-node-metastasis） ，T 代表腫瘤本身的大小或是侵犯範圍， N 代表周邊淋巴結侵犯及轉移，M 代表遠端轉移。臨床上，醫師會依據影像 檢查、病理報告等資訊決定 TNM 各自的分數 （例如：T2N2M0） 。而根據 TNM 分數的不同 ， 可以將癌症歸類至四個分期 （非小細胞肺癌只是期中一個例子） 25. 腫瘤的分類可依下列多種方式: 1.原因 2.胚胎發生 3.部位 4.功能 5.組織發 生 6.生物行為 目前而言，最令人滿意的是合併哪兩種: (A)1.2(B)3.4(C)5.6(D)2.4 【101-40】 解答：(C) 參考：W8 共筆，P.2 解析：依據腫瘤的臨床行為（clinical behavior）及腫瘤細胞的組織來源對腫 瘤加以分類 101 級病理共筆 W7-61