癌细胞

组成结构

细胞膜

癌细胞的表面有一种肿瘤抗原(CEA)，它能生成相应的抗体阻止癌细胞的生长和发展，这种自我免疫力是癌细胞与生俱来的又一矛盾。

细胞核

当代分子生物学的卓越成就，逆转录酶，这种逆转录酶的作用是使RNA再把自己所收到的DNA发来的变异电报返送回去，迫使DNA恢复正常的复制功能，这样，癌细胞就变成了健康细胞。人体其实是由一个个细胞组成的社区。每个细胞照章行事，知道何时该生长分裂，也知道怎样和别的细胞结合，形成组织和器官。而构建不同组织的“图纸”，就是基因。

生长环境

太空环境利于癌细胞生长

太空医学（宇宙医学）研究表明：太空失重环境利于组织和细胞的生长，结肠癌细胞的直径可以长到10毫米，其体积是地面实验室培养结肠癌细胞的30倍。

病理分析

正常的细胞由于物理、化学、病毒等致癌因子导致的原癌基因和抑癌基因突变而转变为癌细胞^[1]。

显微镜下的癌细胞

癌细胞的内外潜藏着自身无法克服和无法排除的逆转因素，这是它的特点，也是它的缺点，造就了它的不稳定性。

科学家指出，癌症细胞在转移过程中会遇到很多困难，首先要经过数十次变异，然后要克服细胞间粘附作用脱离出来，并改变形状穿过致密的结缔组织。成功逃逸后，癌症细胞将通过微血管进入血液，在那里它还可能遭到白细胞的攻击。接下来癌细胞将通过微血管进入一个新器官（现被称为“微转移”）。在这里，癌细胞面临着并不友好的环境（称作“微环境”），有些细胞当即死亡，有些分裂数次后死亡，还有一些保持休眠状态，存活率仅为数亿分之一。存活下来的癌细胞能够再生和定植，成为化验中可发现的“肉眼可见转移”。随着转移的发展，它挤走了正常的细胞，破坏了器官的功能，最后足以致命。

主要特征

癌细胞

⑴无限增殖

在适宜条件下，癌细胞能无限增殖，成为“不死”的永生细胞。正常细胞都具有一定的最高分裂次数，如人的细胞一生只能分裂50～60次。然而癌细胞却失去了最高分裂次数。如在1951年由一位黑人妇女（名叫Henrietta Lacks)的宫颈癌细胞分离建立的HeLa细胞系，至今仍在世界许多实验室中广泛传代使用。

⑵接触抑制现象丧失

正常细胞生长相互接触后，其运动和分裂活动都要停顿下来。在体外培养条件下则表现为细胞贴壁生长汇合成单层后即停止生长。癌细胞则不同，其分裂和增殖并不因细胞相互接触而终止，在体外培养时细胞可堆累成立体细胞群，故癌细胞接触对癌细胞的增殖无抑制作用。

⑶癌细胞间粘着性减弱

癌细胞与其同源正常组织相比，细胞间的粘着性降低，故癌细胞在体内容易分散和转移。在正常细胞外被中的纤粘连蛋白是一种细胞外粘着糖蛋白，它增强了细胞与细胞外基质间的粘着。癌细胞的纤连粘蛋白显著减少或缺失，钙粘蛋白合成发生障碍，从而破坏了细胞与基质之间和细胞与细胞之间的粘着，因此癌细胞具有易于侵润组织和转移的属性。

⑷易于被凝集素凝集

癌细胞繁殖

⑸粘壁性下降

在体外培养中，细胞贴壁生长，这与细胞分泌葡糖胺聚糖粘性物质有关。葡糖胺聚糖是构成细胞外基质的主要成分，可形成水合凝胶。癌细胞合成葡糖胺聚糖减少，导致细胞粘壁性能下降。

⑹细胞骨架结构紊乱

癌细胞中微管变短，排列紊乱，微丝亦发生结构异常。src基因（即诱发肉瘤的基因）的产物PP60src是一种蛋白质激酶，该酶可使张力纤维两端的粘着斑蛋白磷酸化，而使张力纤维与质膜脱离。肌动蛋白丝的量减少，引起质膜流动性增强，细胞属性发生改变。由于细胞骨架结构紊乱，导致细胞外形亦发生改变。例如培养中的正常成纤维细胞呈扁平梭形，但被鸟类肉瘤病毒（含src癌基因）转化后，则变成球形，表面出现小泡，此即由于细胞骨架成分紊乱所致。

⑺产生新的膜抗原

癌细胞丢失了质膜上的主要组织相容性抗原，而出现了一些新的相关性膜抗原。这些新的膜抗原是由正常细胞表面的糖蛋白修饰而成。同时由于表面蛋白质运动增强，使表面蛋白更易被相应抗体所凝集。

⑻对生长因子需要量降低

正常细胞在体外一般要在含有10%以上的血清的培养液中才能生长，血清中含有一些细胞生长所需要的生长因子，如表皮生长因子(EGF)、血小板衍生生长因子(PGDF)、胰岛素等。而转化细胞却能在血清浓度很低的培养液中生长，对生长因子的需求量大大降低。

此外，癌细胞还有许多不同于正常细胞的属性，如葡萄糖运输增加，产生新的细胞分泌物，还有具有丰富的内质网和高尔基体等。

单个癌细胞的形态特点

癌细胞

⑴核大：癌细胞核可比正常大1-5倍。但核膜不内折。

⑵核大小不等：由于各个癌细胞核增大程度不一致，同一视野的癌细胞核，大小相差悬殊。

⑶核畸形核膜增厚：癌细胞核可出现明显的畸形，表现为细胞核形态不规则，呈结节状、分叶状等，核膜出现凹陷、皱褶，使核膜呈锯齿状。

⑷核深染：由于癌细胞核染色质增多，颗粒变粗，核深染，有的可呈墨水滴样，同时因核内染色质分布不均，核的染色深浅不一。

⑸核质比例失常：超过细胞体积的增大，癌细胞核增大明显，故核质比例失常。并且癌细胞分化愈差，核质比例失常愈明显。此外，细胞核染色质边移，出现巨大核仁，异常核分裂，以及细胞体积增大，且大小不等，并出现梭形、蝌蚪形、星形等异常形态，亦可作为癌细胞的辅助诊断依据。

此外还有

⑹癌细胞具有丰富的游离核糖体。

⑺癌细胞的表面发生了变化，由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间黏着性显著降低，容易在体内分散和转移

2．成堆癌细胞的排列特点

成片鳞癌细胞，仍可带有一定程度的鳞状上皮的排列特点，如平铺的鹅卵石样，但极性消失，排列不规则；腺癌可出现不规则的腺腔样排列；未分化癌则表现为束状（单行）排列及镶嵌样（成片）排列等特征，这些可作为诊断癌细胞和进行癌细胞分类的依据。

（二）涂片的“阳性背景”

由于肿瘤组织，特别是浸润癌和分化差的癌，易发生出血坏死。因此，涂片中常常可见成片的红细胞和坏死细胞碎片，这种背景往往提示涂片可能为阳性，所以称阳性背景。早期癌涂片背景多数干净，不易见到坏死细胞碎片。出血坏死并非肿瘤所独有，在某些严重的炎症病变中也可出现，所以在没找到癌细胞之前，决不能单凭阳性背景的有无，而诊断癌或排除癌。

主要种类

癌细胞

1．鳞癌

一般起源于鳞状上皮，也可起源于已经发生鳞化的柱状上皮。根据图片中大多数癌细胞的分化程度，可把鳞癌分为分化好和分化差两大类。

高分化（角化型）鳞癌 以类似表层细胞的癌细胞为主，并可见少量中层癌细胞，这些癌细胞分化比较成熟，表现多形性，如纤维形、蝌蚪形、蛇形等癌细胞，常散在分布。癌细胞胞质角化明显，故称角化型鳞癌。

低分化（非角化型）鳞癌 癌细胞形态类似底层鳞状上皮细胞，少数类似中层鳞状上皮细胞，不出现或很少出现表层癌细胞。癌细胞形态主要为圆形、卵圆形，多数成片脱落，也可单个散在，胞质少、不角化。HE染色呈暗红色，巴氏染色为暗绿色，核大，核仁清楚。

2．腺癌

一般起源于柱状上皮和腺上皮。根据癌细胞大小，细胞内的粘液多少，有无形成腺腔样结构，腺癌亦可分为两型。

高分化腺癌 常形成腺样排列。癌细胞大，胞质丰富，HE染色为浅红色，巴氏染色为浅绿色，其中可见粘液空泡。核大，核染色质颗粒粗，染色深，核仁巨大。

低分化腺癌癌细胞小、胞质少，嗜碱性，粘液空泡少见。癌细胞常成团脱落，排列紧密，形成桑椹样结构。核小偏位，边缘胞质隆起。核染色质较粗，核仁小。

3．小细胞型未分化癌

一般认为起源于支气管上皮的嗜银细胞，可产生多肽类激素而引起内分泌症状，故属于神经内分泌肿瘤。癌细胞小，圆形、卵圆形或瓜子形。胞质极少，细胞核约比淋巴细胞大半倍到一倍，核畸形明显，染色深，癌细胞排列紧密而不重叠，成片出现时，往往呈镶嵌样结构；单行排列时呈束状。这是未分化癌的特征性表现。

内部成因

癌细胞

癌症起始于一个细胞突变，而人体是由大量体细胞组成的。人的一生大约要进行10^16次细胞分裂。即使不接触致癌剂，每个基因发生自然突变的概率为10-6。可以推算出人的一生中每个基因会有10^10突变概率。由此估计，一个突变细胞中应当有许多与细胞增殖有关的基因发生突变，失去了对细胞增殖的调控能力。然而事实上，人体癌症发病率并没有预想的那样高。由此可见，一次突变并不足以将一个健康细胞转变为癌细胞。一个细胞癌变要求在一个细胞中发生几次单独的突变，它们共同作用才能诱发细胞癌变。经统计，一个细胞转化需要发生3～7次单独的随机突变。

虽然癌症起始于一个细胞突变，但是这个突变细胞的后代必须经过几次突变，才能形成癌细胞。流行病学的统计表明，癌症的发病率随年龄的增长而提高，而且是几何级数提高，癌症的发病率是年龄的3次方、4次方甚至5次方。癌症的渐进发生过程非一日之寒，需要数年时间，在此期间既有内因的作用，也有外因的诱发，致癌因子需要有剂量累积效应。癌症的发生要有许多因子的共同作用。体内还有免疫监控系统，可以随时消灭癌细胞。因此，许多癌症不是不可避免的。

细胞中还存在另一类基因与遏制细胞增殖有关，这类基因的缺失或失活，也可引起细胞癌变，这类基因叫做抑癌基因(antioncogenes)或肿瘤抑制基因(tumorsuppressorgenes)。抑癌基因与原癌基因不同，抑癌基因是隐性基因，需要两个等位基因都突变失活，才能引起细胞癌变。如果亲代传递给后代的某一抑癌基因中有一个等位基因无功能，这个后代个体就容易患癌症。在正常细胞中，原癌基因与抑癌基因协调配合，共同维持细胞的正常增殖活动。

研究原理

一、细胞学原理

癌细胞

二、生物学原理

癌细胞与胚胎细胞类似（形态、功能、代谢），具有鲜明的生物学行为，癌细胞是细胞在恶劣的环境中生成的，特别具有反抗性。由于细胞癌化之后，反馈控制减弱或消失，它变得无正常规律，一旦遇到不利的条件（刺激、中伤）它就能转移，甚至隐匿起来（癌的癌细胞就有这种不吃不动的休眠、假死本领，由分裂增殖期迅速进入GO期，任何药物都对它没有什么疗效），癌细胞怕热（热敷有利于消散），癌细胞代谢力强，吸收多，排泄的也多，对机体破坏性很大。

针对癌细胞的这些习性和特点，若能因势利导，予以满足，由可随机而安。这就为药物的选用提供了特定性的先决条件，投其所好，大补气血，不仅可以减轻它对机体的伤害和破坏，并增强机体的内在抗力，还可以调动和增强癌细胞细胞自身逆转因素的活性，使之变为健康细胞。

三、生化学原理

中国国家级有突出贡献的癌症研究家戴乾环在他的致癌“双区理论”和“转录基因”研究成果中，也进一步证实了“致癌作用的关键步骤是互补碱对之间的交连”（《人民日报》1993年8月15日）、“致癌的机理则是互补移码变异”并且，戴乾环还通过大量的量子化学计算法，发现“化合物在体内发生致癌作用的必要条件是它在体内新陈代谢过程中能产生两个活泼的烷化反应中心，这两个中心间有利于致癌潜力发挥的最优距离为2.8-3.0埃米(1/ 10000000000米），这个距离正好与体内细胞的脱氧核糖核酸(DNA)股间互补碱对负性原之间的距离相吻合”。我认为，既然“互补移码变异”可以使DNA的结构发生变化，使癌细胞化，同理，如果我们所施用的进入人体的化合物不是“容易癌化”（其烷化反应中心间距在2.8-3.0埃米）的亚硝酸盐或3-4苯并芘之类，而是两个烷化中心间距大于或小于2.8-3.0埃米的且能更活泼的与之化合而使之游离出来的阿斯匹林氯奎林、奎林之类，那些么,DNA就还原了，癌细胞就又变成了健康细胞。

尤其值得重视的是，促使细胞癌化的物质(DNA互补碱对负性原子上的结合物）并不稳定，很容易与烷化中心间距不相同（大于或小于2.8-3.0埃米之间的物质组成新的物质集团，而游离出细胞之外。这就是说，烷化中心间距在2.8-3.0埃米之间的物质可以致癌，而化学活动性强的烷化中心距大于或小于2.8-3.0埃米之间的化合物却又能治癌而使癌细胞转化，这是戴氏“双区理论”的演绎，决不是凭空的假设和虚幻的臆断，这是戴氏对人类的特大贡献。

四、生理学原理

人体免疫系统在保卫机体和排除异已、维持静态平衡方面，不仅活泼而积极，并且具有强大的威力。这种免疫机制，不光不给癌细胞提供合适的生存与发展条件，反而能促使癌细胞的自峰逆转因素相对强化、间接地使之逆转，同时，还会直接地干扰、阻止癌细胞的复制，甚至杀死癌细胞，因此，使用药物调动人体的内在抗力是治癌工程中的核心和关键。

达尔文的器官相关定律表明，一个器官受损，就会影响多个器官受牵连。机体是一个统一的有机整体，在治癌过程中不能忽略这一点。

五、设计学原理

细胞癌化之后，内外各种逆转因素的活性都相对地减弱或下降，可谢伊癌复酶的活性反而增强，保证DNA疯狂复制而不改变其遗传特性，在这种情况下，我们若能协助机体，施用具有针对性的药物，降低或消除谢伊癌复酶的活性、加强C-Amp和逆转录酶的逆转活力，则癌细胞就不得不转化为健康细胞了。这就是说，内因和外因的结合，主观能动性和客观条件的结合，在推进和加速癌细胞的逆转工程中具有特殊的价值（转化得转化，不转化也得转化）。

转移原因

癌细胞常很不安分，迅速扩散转移到其它脏器中去，这一秉性与癌的生长方式及癌细胞的特性有关，其原因可归纳为以下几个方面：

一、癌细胞繁殖速度快，由于数量急剧地增加，原有的空间容纳不下那么多细胞，肿瘤边缘的细胞就被"挤"进周围的组织。

二、由于癌细胞表面的化学组成及结构的特殊性，使癌细胞间的粘着力低，连接松散，容易与癌块脱离，为扩散创造了条件。

三、癌细胞分泌特殊物质，溶解及破坏周围组织，为扩散转移开辟了道路。

四、癌细胞含有一种能促使血栓形成的特殊物质，使癌细胞进入血管后得以附着在血管壁或其它部位并继续生长，为血行转移奠定基础。

演化方式

转移

癌细胞的转移可能是因为唤醒了身体中沉睡的胚胎发育相关转录因子所致。

一般来说，癌细胞进行转移会分为几个阶段：

第一个阶段称为侵犯(invasion)，这个阶段中癌上皮细胞会松开癌细胞之间的连接，使得癌细胞“重获自由”而能移动到其他地方去。

第二个阶段称为内渗(intravasation)，癌细胞穿过血管或淋巴管的内皮进入循环系统。

第三阶段称为外渗(extravasation)，在这个阶段当中，经过循环系统之旅洗礼的幸存者，会穿过微血管的内皮细胞到达其他的组织。

自爆

瑞典卡罗林斯卡医学院的科学家发现一种化合物能使最具威胁的脑肿瘤——胶质母细胞瘤的细胞发生“自爆”，并通过小鼠实验进行了证实。该发现被认为开启了一种全新的癌症治疗机制，为其他类型癌症的治疗提供了思路。相关研究成果发表在《细胞》杂志上。

胶质母细胞瘤是一种脑部恶性肿瘤，因其生长速度快，病程一般较短。患者平均生存期只有15个月，以手术、放疗和化疗为主，但疗效并不理想，因此，急需找到更好的治疗方法。

据物理学家组织网报道，为达到这一目的，卡罗林斯卡医学院的研究人员将胶质母细胞瘤细胞暴露在200多种分子中进行测试。经过仔细的筛选和实验，最终发现了这种名为Vacquinol-1的化合物。

研究人员发现，这种化合物能导致癌细胞出现不受控制的空泡化：癌细胞会将外部物质源源不断地带入细胞内部，并最终导致细胞膜的破裂和癌细胞的坏死。进一步的研究发现，这个运输过程通过细胞内的囊泡系统来完成，与2013年诺贝尔生理学或医学奖成果很相似。三位科学家因发现细胞内的主要运输系统——囊泡运输的调节机制而获得此奖。^[2]

扩散

杀死癌细胞的食物

一是癌细胞繁殖速度快，由于数量急剧地增加，原有的空间容纳不下那么多细胞，肿瘤边缘的细胞就被"挤"进周围的组织。

二是由于癌细胞表面的化学组成及结构的特殊性，使癌细胞间的粘着力低，连接松散，容易与癌块脱离，为扩散创造了条件。

三是癌细胞分泌特殊物质，溶解及破坏周围组织，为扩散转移开辟了道路。

四是癌细胞含有能促使血栓形成的特殊物质，使癌细胞进入血管后得以附着在血管壁或其它部位并继续生长，为血行转移奠定基础。

参考资料

[1] 科学家用癌细胞克隆出正常胚胎 · 生物通[引用日期2013-10-25]

[2] 瑞典科学家发现：一种化合物可引发癌细胞“自爆” · 人民网[引用日期2014-03-22]

[3] 微量元素硒对人体健康意义大 · 新浪网[引用日期2015-03-18]

[4] 癌症的“饥饿疗法”是指什么？ · 搜狐[引用日期2015-03-18]

[5] 澳研发新型显微镜载玻片快速识别癌细胞 · 今日头条[引用日期2021-10-26]

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