腫瘤細(xì)胞在組織培養(yǎng)中占有核心的位置,首先癌細(xì)胞是比較容易培養(yǎng)的細(xì)胞。當(dāng)前建立的細(xì)胞系中癌細(xì)胞系是最多的。另外腫瘤對(duì)人類(lèi)是威脅最大的疾病。腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)是研究癌變機(jī)理、抗癌藥檢測(cè)、癌分子生物學(xué)極其重要的手段。腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)對(duì)闡明和解決癌癥將起著不可估量的作用。
一、組織培養(yǎng)腫瘤細(xì)胞生物學(xué)特性
腫瘤細(xì)胞與體內(nèi)正常細(xì)胞相比,不論在體內(nèi)或在體外,在形態(tài)、生長(zhǎng)增值、遺傳性狀等方面都有顯著的不同。生長(zhǎng)在體內(nèi)的腫瘤細(xì)胞和在體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞,其差異較小,但也并非完全相同。培養(yǎng)中的腫瘤細(xì)胞具以下突出特點(diǎn):
(-)形態(tài)和性狀
培養(yǎng)中癌細(xì)胞無(wú)光學(xué)顯微鏡下特異形態(tài),大多數(shù)腫瘤細(xì)胞鏡下觀察比二倍體細(xì)胞清晰,核膜、核仁輪廓明顯,核糖體顆粒豐富。電鏡觀察癌細(xì)胞表面的微絨毛多而細(xì)密,微絲走行不如正常細(xì)胞規(guī)則,可能與腫瘤細(xì)胞具有不定向運(yùn)動(dòng)和錨著不依賴性有關(guān)。
(二)生長(zhǎng)增殖
腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)具有不受控增殖性,在體外培養(yǎng)中仍如此。正常二倍體細(xì)胞在體外培養(yǎng)中不加血清不能增殖,是因血清中含有很細(xì)胞增殖生長(zhǎng)的因子,而癌細(xì)胞在低血清中(2%~5%)仍能生長(zhǎng)。已證明腫瘤細(xì)胞有自泌或內(nèi)泌性產(chǎn)生促增殖因子能力。正常細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化后,出現(xiàn)能在低血清培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的現(xiàn)象,已成為檢測(cè)細(xì)胞惡變的一個(gè)指標(biāo)。癌細(xì)胞或培養(yǎng)中發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化后的單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),形成集落(克隆)的能力比正常細(xì)胞強(qiáng)。另外癌細(xì)胞增殖數(shù)量增多擴(kuò)展時(shí),接觸抑制消除,細(xì)胞能相互重疊向三維空間發(fā)展,形成堆積物。
(三)永生性
永生性也稱不死性。在體外培養(yǎng)中表現(xiàn)為細(xì)胞可無(wú)限傳代而不凋亡(Apoptosis)。體外培養(yǎng)中的腫瘤細(xì)胞系或細(xì)胞株都表現(xiàn)有這種性狀,體內(nèi)腫瘤細(xì)胞是否如此尚無(wú)直接證明。因惡性腫瘤終將殺死宿主并同歸于盡,從而難以證明這一性狀的存在。體外腫癌細(xì)胞的永生性是否能反證它在體內(nèi)時(shí)同樣如此?也尚難肯定。從近年建立細(xì)胞系或株的過(guò)程說(shuō)明,如果永生性是體內(nèi)腫瘤細(xì)胞所固有的,腫瘤細(xì)胞應(yīng)易于培養(yǎng)。事實(shí)上,多數(shù)腫瘤細(xì)胞初代培養(yǎng)時(shí)并不那么容易。生長(zhǎng)增殖并不旺盛;經(jīng)過(guò)純化成單一化瘤細(xì)胞后,也大多增殖若干代后,便出現(xiàn)類(lèi)似二倍體細(xì)胞培養(yǎng)中的停滯期。過(guò)此階段后才獲得永生性,順利傳代生長(zhǎng)下去。從而說(shuō)明體外腫瘤細(xì)胞的永生性有可能是體外培養(yǎng)后獲得的。從一些具有永生性而無(wú)惡性性的細(xì)胞系,如NIH3T3、Rat-1、10T1/2等細(xì)胞證明,永生性和惡性(包括浸潤(rùn)性)是兩種性狀,受不同基因調(diào)控,但卻有相關(guān)性。可能永生性是細(xì)胞惡變的階段。至少在體外是如此。