细胞生物学魔鬼词典（A Devil’s Dictionary of Cell Biology）

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细胞生态学定律（Laws of cell ecology）

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* P. I  M  G# w细胞系（cell line）是生态学意义上的新物种，遗传不稳定是细胞系的共性，细胞系实际上都是多克隆的。多克隆细胞系更接近体内状态，不同细胞间形成相互依赖、相互制约的共生关系，更能适合环境变化；
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' ]1 |$ _5 d. S9 I# z利比希最小因子定律（Liebig's law of minimum）：低于某种细胞需要量的任何特定因子，是决定该种细胞生存和分布的根本因素。5 f, a4 v' _+ e; B

. z6 j0 V- `+ v3 Q( |% }' P0 _限制因子定律（Law of limiting factor）：任何生态因子，当接近或超过该细胞的耐受极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时，该因子称为限制因子；
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2 S! D, }7 w* D' U耐受定律（Law of tolerance）：任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多，即当接近或达到某种细胞耐受限度时该种细胞衰退或者不能生存；
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8 O, {9 Q4 V/ o5 D( H3 D# M- u逻辑斯谛方程（Logistic equation）即S型曲线方程，属于与密度有关的种群生长模型0 O, Q( c0 w- r/ c* f
            dN/dt=rN(1-N/K)   其积分式为  Nt=K/(1-e^α-n)
# w& A) Y2 \4 i7 l（N 细胞浓度， t 时间， r 增长率， K 环境容纳量， 参数α的值取决于N0，表示曲线对原点的相对位置）# P$ @0 X" e: s4 G. Q
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最后产量衡值法则（Law of constant final yield）细胞培养中不管初始接种密度多少，在一定范围内，当条件相同时，悬浮细胞的最后产量相差不大，即悬浮培养细胞的密度遵循农作物的最后产量衡值法则： Y=Wd=K （Y为单位产量，W为个体平均重量，d为密度；K为常数）
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Toda氏-3/2自疏法则（Yoda's-3/2 law）：贴壁生长的培养细胞长满后通常可以1:2至1:3比例传代培养，遵循植株和固着性动物增殖的密度效应，即：W=Cd， 对数式为  lgW=lgC-3/2 lgd；2 |: p% s) p* @( z( b2 z

( e$ w1 b0 I# A1 f3 _# e" }范霍夫定律(Vant Hoff's Law)：温度每升高10℃，细胞代谢速率即加快1倍。将细胞代谢率降低可延缓生命活动进程，将细胞室温放置减缓细胞增长速率可将不同批号培养细胞同步化。即Q10=2，根据这个规律推算温度降低至-79℃以下细胞代谢基本停止，可以长期保存，理论上液氮贮存（-196℃）可以保存1000年。
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林德曼十分之一定律（Lindeman‘s Law of percent）：食物链结构中，营养级之间的能量转化效率大致为十分之一，其余十分之九由于消费者采食时的选择性浪费，以及呼吸和排泄等而被消耗掉，这就是所谓的“十分之一定律”，也叫能量利用的百分之十定律。
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9 z: W/ f- b* x/ K" u. E阿里规律（Allee's rule）：细胞种群有一个最适的种群密度，因而种群过密或过疏都是不利的，都可能对种群产生抑制性的影响。5 f) k# G/ [" J; \% N. s

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窗口词典（A Dictionary of Windows）

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  e! C! d2 A: R窗口（window）：在建筑学上是指墙或屋顶上建造的洞口，用以使光线或空气进入室内。
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7 r. \' E4 q* M8 _机会窗（Window of Opportunity）：对某种事物干预的最佳时期。
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治疗窗（Therapeutic Window）：又称为时间窗（time window），医学上指挽救病人最佳时期。如心脏病发作从血管闭塞至相关心肌的坏死之间有一段时间的间隔，如果采取合适的治疗措施则有可能挽救濒死的组织减少梗死范围改善预后；肿瘤化疗手术后二周是肿瘤复发的最危险时期，同时也是干预的最佳时期。' m) Y4 |2 C- q; R# a+ D; Z5 ^

% V5 A% K, {- M, ], \: ^视窗（Windows）：电脑用户界面上的一个可见的范围。视窗一般都是长方形的，包含着各种控件，是用作输入和输出的界面，一般可以随使用者的意愿改变大小、移动、隐藏、回复和关闭。5 n; q" `% A* n5 \

1 |$ m( M# R. u- f6 x" J; X楼市窗（Property market window）：对于房地产来讲，当国家各项调控政策到位，楼盘价格下降，同时购房者购买力充足的时候，就是楼市的“机会窗”。
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股市时间之窗（Stock window）：实际是波浪理论里面常用的菲波纳奇数例，在分析价格走势时，都希望能提早发现走势的拐点，也就是顶底，而实战中，一些重要的顶对顶的时间、底对底的时间、顶对底的时间，底对顶的时间大都出现在这个数例的数字上。
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成品油调价窗口（Oil refiners window）：根据我国成品油定价机制，当国际油价连续22个工作日移动加权平均价格变化超过4%时,可相应调整国内油价。1 }; n" O: ]- j/ t8 W! y; ~
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航天发射窗（launch window）：运载火箭发射考虑地面观察、光照条件、姿态测量、返回时间、空间交会等需要，以及于太阳、地球和其他星体的相对位置等地理、气象因素所选择比较合适的一个时间范围。
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战略窗口（Strategic Window）：或称战略机遇期（Period of strategic opportunities），指对全局产生重大，深远影响的一段时期。兔存在于市场上的一种难得机遇，它往往被竞争对手所忽视，但恰恰与某些公司所具备的能力、特点和条件相符,或者把握和利用这种机会的能力和条件可以比较容易获得。
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细胞感受态（Competent cell）：人工构建的质粒载体一般不能自行完成从一个细胞到另一个细胞的接合转移，需诱导受体细菌产生一种短暂的感受态以摄取外源DNA。
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2 }8 m( b5 n3 }5 e( I$ n3 |4 {& s虫洞（Wormhole）：指宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道（The time tunnel），把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。

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癌生物学词典（A Dictionary of Cancer）

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佛曰：汝既是癌 癌胚如来
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you are cancer，fetus is tumor

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文学家：癌是健康而富有活力的细胞，它努力挣脱死亡宿命，追寻自由和永生；

Cancer is healthy and vigorous cells exploring the way to be free and immortal from the death fate.

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哲学家：癌是生命的终极本质和原始本能，是生命的轮回，癌的产生可与宇宙大爆炸、寒武纪生命大爆发相提并论；

cancer is the survival instinct of cells in the cycle of life, carcinogenesis is on a par with the Big Bang and Cambrian Explosion.

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社会学家：癌是黑社会组织

cancer is gangsterdom.

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妇产医师：胎儿是人体最大肿瘤，但孕妇无惧则无妨。胎儿在母体中生长发育，基因组、性别，甚至血型也可以跟母亲不一样。但母亲对于身体中出现这样不听自己控制的一个新生命的却不恐怖，多半还很高兴。

The fetus is a largest tumor in human body.

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程序员：癌是黑客，癌细胞接管了生命操作系统的后门；

cancer is the ecological invasion of hacker who take over the bug of bio-system.

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数学家：癌是自相似组织结构中的异常分形图案

Cancer is the unusual fractal in self similar pattern.

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物理学家：癌是非周期性液晶结构的局部相变造成机体系统熵增；

cancer is systemic entropy increase resulted from the disturbance of biological liquid crystalline state of extracellular matrix.

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系统生物学家：癌的产生是非达尔文主义过程，癌细胞的有氧酵解代谢、癌胚抗原表达、丧失接触抑制等现象均伴随着多细胞生物组织架构解体和单细胞生物生存方式的返祖重现;

carcinogenesis is non-Darwinian event, it is the atavistic reappearance of unicellular organism by the disorganization of multicellutar organism multicellutar organism from metabolism of aerobic glycolysis，expression of carcinoembryonic antigen，lost contact inhibition etc.

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发育学家：癌是出现在非胚性微环境中的胚胎干细胞后代；

cancer is the descendant of embryonic stem cells in non-embryonic microenvironment9 Y/ B8 H: T1 u. ?9 {1 O+ t

1 ?" F0 t, E3 H

- B- ~$ Z/ i- c$ }, J

古生物学：癌是哺乳动物的原始进化祖先

cancer is our oldest ancestor.

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流行病学家：癌是内生性寄生虫;

Cancers Are Newly Evolved Parasitic Species.——Peter Duesberg

2 H+ t5 k" L( [/ R/ v* x/ a* R  R- g6 ^% T

生态学家：癌是恶劣微环境中正常细胞的幸存者；

Cancer is the survivor of normal cells in bad microenvironment.

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表观遗传学家：癌是获得性遗传变异；

cancer results from acquired inherit alterations.

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生殖学家：癌是体细胞有性生殖的后代；

cancer may be from sexual reproduction of somatic cells.

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神经学家：癌是神经病,失去神经联络是细胞癌变的标志性起点？

cancer is neurological disease, lost of connection with nerve system could be the initial step of carcinogenesis?

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老狼语： Cancer is the default state of cells

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A dictionary of cell division

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细胞分裂（cell division）: 是活细胞繁殖其种类的过程，是一个细胞分裂为两个细胞的过程。分裂前的细胞称母细胞，分裂后形成的新细胞称子细胞。通常包括细胞核分裂(karyokinesis)和细胞质分裂(cytokinesis)两步。在核分裂过程中母细胞把遗传物质传给子细胞。

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胞质分裂（cytokinesis）:是细胞有丝分裂的最后完成阶段,继核分裂后，将倍增的细胞内容物分配到两个独立的子代细胞的过程，在细胞分裂末期时，通常于核分裂之后接着发生的胞质体（cytoplast）的分裂。胞质分裂是一个有许多因子共同参与的复杂过程,胞质分裂异常,可以导致细胞的染色体不稳定性和细胞癌变等恶性表型。

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核分裂（klerokinesis）：没经过有丝分裂，而是直接由一个细胞变成了两个细胞。每个新细胞都遗传了一个完整无缺的细胞核，包含一套完整染色体。分裂发生的时间是在延迟生长阶段，而不是在有丝分裂结束时。这种分裂和正常的细胞分裂形式“胞质分裂（cytokinesis）”不同，有90%的子细胞恢复为正常的配对染色体。在一个生物经过的所有细胞分裂周期中，每次的胞质分裂偶尔也会失败。这种新分裂形式是一种对错误细胞分裂的天然补救机制，能预防某些细胞步入“癌”途。

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无丝分裂（amitosis）：无丝分裂又称直接分裂，是最简单的分裂方式，不经过染色体有规律的平均分配，故存在遗传物质不能保证(但是不是没有可能)平均等分配的问题，整个分裂过程中不经历纺锤丝和染色体的变比，这种方式的分裂在细菌、蓝藻等原核生物的分裂生殖中最常见。早在1841年德马克（R.Remak）于鸡胚血球细胞中见到。在无丝分裂中，核仁、核膜都不消失，没有染色体的出现，在细胞质中也不形成纺锤体，当然也就看不到染色体复制和平均分配到子细胞中的过程。但进行无丝分裂的细胞，染色体也要进行复制，并且细胞要增大。当细胞核体积增大一倍时，细胞就发生分裂。过去认为无丝分裂主要见于低等生物和高等生物体内的衰老或病态细胞中，但后来发现在动物和植物的正常组织中也比较普遍地存在。无丝分裂在高等生物中主要是高度分化的细胞，在动物的上皮组织、疏松结缔组织、肌肉组织和肝组织中，在植物各器官的薄壁组织、表皮、生长点和胚乳等细胞中，都曾见到过无丝分裂现象。

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有丝分裂（mitosis）：有丝分裂又称为间接分裂，它是一种最普遍，是常见的分裂方式。通过细胞分裂使每一个母细胞分裂成两个基本相同的子细胞，子细胞染色体数目、形状、大小一样，每一染色单体所含的遗传信息与母细胞基本相同，使子细胞从母细胞获得大致相同的遗传信息。使物种保持比较稳定的染色体组型和遗传的稳定性。 有丝分裂为连续分裂，一般分为核分裂和胞质分裂。连续分裂的细胞从上一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的整个过程称为细胞周期。可分为四个阶段：①G1期(gap1)，指从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间；②S期(synthesis phase)，指DNA复制的时期，只有在这一时期H3-TDR才能掺入新合成的DNA中；③G2期(gap2)，指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间；④M期又称D期(mitosis or division)，细胞分裂开始到结束。G0期：离开细胞周期不再进行分裂的时期，也就是休息的时期。

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减数分裂（meiosis）：有性生殖要通过两性生殖细胞的结合，形成合子，再由合子发育成新个体。生殖细胞中的染色体数目是体细胞中的一半。(否则生物每繁殖一代，体细胞中的染色体数目就会增加一倍)。既然在形成生殖细胞——精子或卵细胞时，染色体数目要减少一半，则原细胞必须经过减数分裂。

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二分裂（a binary fission）：细菌可以以无性或者遗传重组二种方式繁殖，最主要的方式是以二分裂这种无性繁殖的方式：一个细菌细胞壁横向分裂，形成两个子代细胞。除细菌以外，二分裂也是原生动物最普遍的一种无性生殖．一般是有丝分裂，分裂时细胞核先由一个分为二个，染色体均等的分布在两个子核中，随后细胞质也分别包围两个细胞核，形成两个大小、形状相等的子体，二分裂可以是纵裂，如眼虫；也可以是横裂，如草履虫；或者是斜分裂，如角藻。

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不对称分裂（asymmetrical division ）：细胞分裂产生了两个大小不等的子细胞，所含的细胞组分也有相应差别的一种分裂方式。这种分裂往往与子细胞向不同方向分化有关。干细胞就像上帝在生物体内撒下的神奇的“永生之种”，它可以通过不对称分裂，在形成一个子代分化细胞的同时，克隆出一个和母体干细胞几乎相同的子代干细胞，确保其分化潜能的延续。干细胞的这种增殖方式被称为“自我更新”。 对称性是艺术上的追求，是虚构是想象；物理世界不对称才是王道。干细胞能通过不对称分裂，在维持干细胞池（stem cell pool）的同时扩增干细胞分化潜能。干细胞分裂的时候，有对称分裂和不对称分裂。对称分裂获得两个同的干细胞，不对称分裂获得一个干细胞和一个子细胞。子细胞进一步分化成为其他的细胞。如果所有的细胞器及生物大分子对称分布的话就不会有不对称分裂的情况出现了，那么分化就不存在了。不存在的话你就不会长成个人，你到现在还会是个一团肉球（每个细胞都一个样～）。大部分细胞是通过结构来定位染色体，为细胞分裂做准备的，但卵母细胞却不同，这种细胞是通过一种强劲的细胞内流推动染色体离开细胞中心，从而进行高度不对称细胞分裂，完成卵母细胞向卵子的成熟转变的。分枝杆菌能够不对称地分裂，由此生成的细胞能够按照不同的速度生长，具有不同的大小，以及对于抗生素具有不同的易感性，从而至少增加了一些细胞幸存下来的几率。

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多极分裂（multipolar mitoses），多极分裂,由纺锤体极部纵裂并转向,引起三极乃至更多极的核分裂。如果胞质也随着分开,便形成几个染色体数减少了的细胞；如果胞质未相应地分裂,则产生一个多核细胞。多极分裂普遍存在于培养的癌细胞中。多极分裂属于有丝分裂的变异之一。有丝分裂的变异高等真核生物某些种类的器官和组织,在自然状态下有丝分裂存在某些变异,常见的类型有:①胞质不分裂,形成二核或多核细胞,见于横纹肌,体外培养细胞和某些植物雌配子的八核胚囊。②姊妹染色单体不分离,形成双份染色体。偶见于培养的人体细胞,植物花粉粒。③细胞周期中缺乏M期,核染色质反复加倍而不分开,结果形成多线染色体,典型的例子是果蝇晚期幼虫唾腺细胞。④体细胞减数分裂,可以产生单倍体。见于蚊肠上皮细胞,玉米和水稻根尖细胞。⑤多极分裂,由纺锤体极部纵裂并转向,引起三极（Tripolar mitoses）乃至更多极的核分裂。如果胞质也随着分开,便形成几个染色体数减少了的细胞；如果胞质未相应地分裂,则产生一个多核细胞(Polypoidized Cell)。多极分裂普遍存在于培养的癌细胞中。

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omnis cellula e cellula——R.Virchow

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非常精彩的论述，非常值得学习思考。

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学习了   

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2 R" l& ~* f. r8 m- J) [: M
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魔鬼词典：肿瘤标志物——悄无声息的癌症信号

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返祖信号

" X- M& V' p# R- E/ i5 i: F) [癌细胞被认为一种返祖现象，成体细胞经过去分化返回了类似于胚胎干细胞的幼稚状态，巧妙地避开了人体免疫系统和药物的攻击，并重新表达胚胎时期特有的一些分子信号。5 w/ p. r) [: X, a3 k$ d8 p
癌胚蛋白：人类成体细胞发生癌变时会出现去分化现象，某些被关闭的基因重新激活，分泌一些胚胎时期特有的蛋白，包括甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）、胰胚胎抗原（POA）癌胚铁蛋白 （CEF） 等；AFP可以在大约80%的肝癌患者血清中升高，在生殖细胞肿瘤出现AFP阳性率为50%；CEA升高主要见于结/直肠癌、胃癌、肝癌、肺癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌、子宫及子宫颈癌、泌尿系肿瘤等，其他恶性肿瘤也有不同程度的阳性率。5 R) f8 N# x8 y0 V! r( Y
分化抗原：恶性肿瘤细胞通常发生去分化到细胞发育的某个幼稚阶段，其形态和功能均类似于未分化的胚胎细胞，可表达其他正常组织的分化抗原，如胃癌细胞可表达ABO血型抗原，或表达该组织自身的胚胎期分化抗原。Melan-A、gp100和tyrosinase等属于此类抗原。
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) o0 k6 N1 ~7 |+ {) M! v0 i) m- }2 f4 m& }

% l3 q% l: z: r, X/ Y* k( r$ E7 u" a, V6 X1 Q6 `

异常代谢信号

4 W/ u3 E/ V; `! u8 _5 ~
癌细胞通过不同寻常的代谢途径获取维持不断增殖所必需的分子材料和能量，主要依赖糖酵解进行代谢，其耗糖速度远大于正常细胞。癌细胞异常代谢导致一些同工酶、激素、血浆蛋白等发生改变。& ^1 M" s* l3 ?/ Y4 a1 N! s
3 }3 s( k4 A8 i% L( \  s; B
酶类标志物：肿瘤状态时，血清中某些酶活力或同工酶谱将发生异常改变，如：前列腺酸性磷酸酶（PAP）、乳酸脱氢酶（LDH）、α-L岩藻糖苷酶（AFU）、碱性磷酸酶（ALP）、γ-谷氨酰转肽酶（γ-GT）、神经原特异性烯醇化酶（NSE）、谷胱甘肽S-转移酶（GST）等同工酶均可作为肿瘤标志物。端粒酶是一种反转录酶，可修补端粒序列。在正常机体中除少数干细胞和生殖细胞外，体细胞中端粒酶均处于失活状态，但是几乎在所有肿瘤细胞中均可检测到此酶的活性，因此可作为肿瘤标志物。
# \3 |) y: L: Y  Z" R  C/ g8 l激素标志物：非内分泌癌组织中出现激素样物质，称为异位激素。内分泌腺癌使分泌的激素增加，称为原位激素异常。这两种情况均可作为肿瘤诊断的依据。甲状腺髓样癌、肺腺癌及小细胞肺癌的病人血清降钙素（CT）明显升高。在妊娠和患绒毛膜上皮癌时人绒毛膜促性腺激素（hCG）明显增高。人胎盘催乳素（HPL）、促肾上腺皮质激素（ACTH）、生长激素（GH）、甲状腺旁激素（PTH）等也可作为肿瘤标志物
3 I) t; p9 i' N9 H血浆蛋白标志物：血清蛋白是最早发现的肿瘤标志物，如β2微球蛋白（β2m）在临床上多用于证实淋巴系统肿瘤，铁蛋白（Fer）可辅助诊断肝癌，本周蛋白（BJP）是多发性骨髓瘤的典型标志物。一般来讲这类标志物特异性稍差，但检测方法相对比较容易，常作常规检测项目。
/ h$ A5 I7 k# Z) |6 @2 |多胺类标志物：一类有两个碱性氨基低分子族化合物，主要由鸟氨酸脱羧生成的腐胺（PUT）及来自甲硫氨酸的精胺（SPM）和精脒（SPD）等一类内源性小分子直链有机碱组成，能对带负电荷的核酸和蛋白质大分子起到螯合作用。多胺类物质普遍分布于生物体细胞内与DNA、RNA及蛋白合成关系密切。正常人体细胞对体液中多胺的刺激，通过负反馈机制使细胞内多胺合成下降。肿瘤病人尿中多胺浓度明显升高，多胺能抑制机体免疫排斥反应，促使肿瘤细胞加速生长。 : W) a% G2 N8 V' q' ^
热休克蛋白：热休克蛋白是细胞在某些环境因素或应激条件刺激下形成的一类具有分子伴侣特性的蛋白质，广泛存在于从细菌到哺乳动物的各类细胞中。Hsp90α是热休克蛋白家族中的重要成员，参与了癌症发生与转移几乎所有的主要活动，肺癌、肝癌、乳腺癌、结直肠癌、前列腺癌、胰腺癌、胃癌等恶性肿瘤患者血液里Hsp90α含量明显多于健康人。
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1 ?) [6 o  z. A* Z) q$ h8 q: _; j; H' [0 n1 O. S- q1 n: R& L

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基因突变信号

# h. j3 X! K5 }& D4 |0 n' Z+ J, h( _从分子生物学的角度，一般认为人类癌症是由致癌基因和肿瘤抑制基因突变积累造成的，包括基因点突变、重排、缺失、甲基化，扩增和插入等，基因突变可及其相关产物可以临床检测。
1 @) Z1 P& G) _4 T, i# r  A4 _: Q4 ~) D6 |0 ~
糖蛋白抗原：是肿瘤细胞膜的糖蛋白或糖脂等结构成分，包括细胞癌变过程出现的新抗原（neoantigen）或肿瘤细胞异常或过度表达的抗原物质，如肿瘤特有的或只存在于某种肿瘤细胞而不存在于正常细胞的肿瘤特异性抗原(TSA)，非肿瘤细胞所特有的含量在癌变时明显增高肿瘤相关抗原(TAA)，常用的CA系列有：卵巢癌相关抗原CA 125、胰腺肠癌相关抗原CA 19-9、乳腺癌相关抗原CA 15-3、前列腺特异性抗原（PSA）等。
( Z) {4 ?  ]# y. ]& ]5 q过度表达的抗原：组织细胞发生癌变后，多种信号转导分子的表达量远高于正常细胞。这些信号分子可以是正常蛋白，也可以是突变蛋白，其过度表达还具有抗凋亡作用，可使瘤细胞长期存活，这类抗原包括ras、c-myc等基因产物。& O$ v5 b/ e% @5 ?* O$ c, ?0 }: \
原癌基因：参与细胞的生长、分裂和迁移的重要功能的基因，是维持机体正常生命活动所必须的，在进化上高度保守，正常情况下，原癌基因处于抑制状态。原癌基因的突变属于显性突变，因为等位基因中的任何一个基因突变都可能表现为过量表达，导致基因的过表达，或产物蛋白活性增强，细胞分裂失控，已发现EGFR、ras、myc、src、sis、myb等家族100多种原癌基因，有人将他们比作汽车的油门。
0 x, W, b( N  ?抑癌基因：一类抑制细胞过度增殖、促进分化和抑制细胞迁移的负调控基因，它们的基因突变也可能使细胞进入恶性增殖的状态，这种突变属于隐性突变，一对等位基因其中一个突变不足以致癌。转录调节因子Rb、p53，负调控转录因子WT，以及 p15、p16、p21、NF-1、PTEN、BRCA1、BRCA2、APC、Axin等都属于抑癌基因，几乎一半的肿瘤患者存在p53基因的失活突变，有人将其比作是汽车的刹车。
1 o* c6 g& A1 K$ |, k9 F8 {& hDNA甲基化标志：DNA甲基化是一种表观修饰，它在不改变DNA序列的情况下，对个体的生长、发育、基因表达模式以及基因组的稳定性起到重要的调控作用。致癌物质的作用下，使原癌基因的甲基化程度降低而导致癌症，这是因为致癌物质降低甲基化酶的活性。DNA总体甲基化水平（即甲基化谱）和特定基因甲基化程度改变可作为肿瘤诊断指标。2 v5 X# o# m, c+ K
单核苷酸多态性(SNPs)：在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。打个比方，如果人体23对染色体是23本书，人体基因30亿个碱基对是这些书中的文字，那么单核苷酸多态性就是浩瀚书海中的排印错误，被“印刻”在染色体中，世代相传。SNP在人类基因组中广泛存在，估计其总数可达300万个甚至更多，研究人员发现超过90个SNPs和乳腺癌发病直接相关。
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肿瘤细胞释放核酸信号

  x: I9 B/ B0 M. W" U  H. `& R在肿瘤病人的血液、尿液和痰中可发现癌症特异性的miRNA、lncRNA，癌细胞在破裂和死亡时会释放出飘浮在血液中的基因组片段ctDNA等碎片，这些含有某些类型癌症特征的核酸可作为液体分子标记物。3 p( T5 m9 ~6 W
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microRNA：microRNAs(miRNAs)是近年来发现的一类长度为18—24个核苷酸的非编码小分子 RNA，参与调控个体发育、细胞凋亡、增殖及分化等生命活动，miRNA 可以担任抑癌基因或者癌基因，与肿瘤的形成有着密切的联系，miRNA也被认为可用于肿瘤的诊断分型，但RNA与蛋白质与DNA相比其稳定性差，分离纯化也相对困难，并且此类生物标志物用于定性分析易受到样本遗传背景的干扰。
9 j  l; G. f: ~8 N% g血小板RNA：肿瘤细胞能将（突变的）RNA转入血小板中，在癌细胞和肿瘤微环境的基质细胞和免疫细胞的刺激条件下，血小板的pre-mRNA能被剪接为成熟RNA，然后转化为功能性蛋白应对外部刺激。基于肿瘤血小板（TEPs）的RNA测序可用于泛癌症分析、癌症类型的区分和肿瘤基因突变诊断。有研究者从神经胶质瘤和前列腺癌患者中抽取血小板发现了癌症相关的RNA生物标记物EGFRvIII 、PCA3等。' @/ d7 G' l  q# ?
长链非编码RNAs：编码蛋白的基因在基因组中仅占到了1%至2%，长链非编码RNAs（lncRNAs）被认为是基因组中的暗物质，在正常组织和一些常见的癌症组织里确认了超过58,000个lncRNA。 lncRNA 在癌症发生过程中扮演着重要的角色，譬如SChLAP1主要发现在前列腺癌细胞里,它在转移性的前列腺癌里的表达量比早期癌高很多。; \% \4 G  L$ s/ z
环状DNA：存在于染色体外部的奇怪环状DNA（MicroDNAs）存在于人类机体的任何细胞类型中，MicroDNAs足够小以至于其可以编码任何基因，存在种系特异性，不同的细胞类型，比如前列腺癌细胞或卵巢癌细胞，都会产生和特殊类型的microDNAs，因此这就可以使得microDNAs作为潜在的生物标志物来揭示疾病发生的生物学过程。7 ~( Q4 b' m6 r- i$ d
ctDNA：血浆游离循环肿瘤DNA (ctDNA)是由肿瘤细胞释放到血浆中的单链或者双链DNA，携带有与原发肿瘤组织相一致的肿瘤特异性的基因突变或其它基因组改变信息，能够真实的反映实体瘤组织中的基因突变图谱与频率。ctDNA分析的敏感性和精确度很高，足以进行肿瘤负荷的监测，包括微小残留病灶和抵抗性产生机制的鉴定，监测新生的疾病和新抗治疗突变。& {) q! z6 K0 o) X5 o* n
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肿瘤转移信号

- v6 R! @, ]) [+ ?+ G3 g$ N早在1889年，Paget提出了 “种子和土壤”的学说，认为肿瘤转移的形成是处于旺盛生长状态的肿瘤细胞作为“种子”，当遇到合适的器官、组织的基质环境，即“土壤”时，就会发生肿瘤的转移。循环肿瘤细胞和外泌体的发现不但印证了这一学说，也为临床判断癌细胞转移提供了有力检测手段。4 p9 n1 \  V0 A5 t7 p
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循环肿瘤细胞：指自发或因诊疗操作由实体瘤或转移灶释放进入外周血循环的肿瘤细胞(CTCs)， 其是恶性肿瘤患者出现术后复发和远处转移的重要原因，也是导致肿瘤患者死亡的重要因素。在血液样本中检测循环肿瘤细胞（CTC）就好像大海捞针，一般来说，十亿血细胞里才有一个CTC。对CTC进行单细胞外显子组测序，可以帮助人们追踪肿瘤的演化、引导对肿瘤的治疗、监控肿瘤的复发。
0 L: J# I( \4 Q5 _! G6 I外泌体Exosome：外泌体是一种直径为30-100nm的纳米级脂质包裹体结构，内部包裹了蛋白、mRNA和microRNA等物质。包括肿瘤细胞在内的几乎所有类型的细胞，都可以产生并释放外泌体。外泌体由细胞分泌释放出来，在血液等体液内传播，最后又可被其他细胞吞噬，是细胞间通讯的重要介质。免疫细胞（DCs、NK细胞、CD4+和CD8+ T细胞等；MDSCs、Tregs和Bregs）和肿瘤细胞之间通过外泌体进行信息交换，宿主细胞或肿瘤细胞分泌的外泌体参与了肿瘤发生、生长、侵袭和转移。
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感染性肿瘤信号

& X% q8 Z" A9 G3 J5 U: I' i5 B% c细菌、病毒和寄生虫是最大的致癌因素，尽管这些因素是可以避免的，可能有多达四成癌症是由病毒引起的，包括脑瘤和白血病。利用现有医疗框架中的服务如疫苗、安全注射、抗菌措施等预防感染，会对未来减轻癌症给全球带来的巨大负担产生积极影响。: x. G" y8 ?+ `! C/ G: k& S

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& z  |5 S/ r. [( P" T" Z肿瘤病毒：在病毒诱发的肿瘤细胞中分别可以从细胞核、胞质和膜表面检测出病毒相关肿瘤转化基因或病毒癌基因以及相应的编码蛋白，机体对病毒肿瘤抗原存在免疫应答反应。例如属于DNA肿瘤病毒的人乳头状病毒（HPV）与人宫颈癌有关，乙型肝炎病毒(HBV)与肝癌相关，人类疱疹病毒（EBV）与Burkitt淋巴瘤和鼻咽癌的发生有关；而属于RNA肿瘤病毒或逆转录病毒的人类T细胞淋巴性病毒1(HTLV-1)与成人T细胞淋巴瘤和白血病有关。1 L- H' I2 ~/ O
幽门螺杆菌：幽门螺杆菌感染是慢性活动性胃炎、消化性溃疡、胃黏膜相关淋巴组织(MALT) 淋巴瘤和胃癌的主要致病因素，测定血清中的幽门螺杆菌抗体或C14呼气实验来检测幽门螺杆菌感染。
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