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癌症十大特征

癌症十大特征

作者: 天涯清水 | 来源:发表于2021-03-09 10:04 被阅读0次

癌症是以细胞增殖生长失控,细胞从原发部位向身体其他部位侵袭和扩散的为特征的一类疾病。癌症的产生来源于患者自身正常细胞向癌细胞的转变,继而出现器官占位性病变(实体瘤)、组织功能异常、多器官转移、全身性炎症反应等一系列病例变化,最终导致患者死亡。那么,肿瘤的产生过程是怎样的?需要具备哪些条件才会形成肿瘤?我们需要怎样应对?……。针对这些问题,2000年,Douglas Hanahan和Robert Weinberg教授发表了第一篇总结性文章《癌症的特征(Hallmarks of Cancer)》总结了肿瘤的6个基本生物学特征,2011年,这两位教授结合基因组学时代带来的肿瘤研究的飞速进展,对这些特征进行了补完,获得了10个肿瘤发生发展相关的重要特性。 癌症的10项生物学特征,涵盖了肿瘤发生、发展的各个阶段。
1、基因组不稳定及突变:肿瘤发生的驱动因素 癌症的发生是体细胞基因组突变积累的结果。个体的生长发育伴随着各个器官组织持续的更新,进行细胞分裂。在细胞分裂过程中我们基因(DNA)会发生突变,使得基因功能异常。这些突变及功能的异常为肿瘤产生提供了基础。(BRCA1/2突变与此过程有关)
2、持续炎症反应:肿瘤的关键诱因 持续的慢性炎症反应被认为是诱发癌症的一个重要因素。首先,炎症反应导致组织细胞的更新速度加快,增加了突变积累的速度。另一方面,炎症反应过程会产生氧自由基,使得细胞受到损伤,提高了细胞基因突变的速率。
3、增殖信号持续活化:失控的“油门” 在人类正常组织中,细胞存在有丝分裂周期(细胞更新和增殖)和静止期(细胞行使功能)两种状态。为了维持组织的正常功能及形态,细胞的有丝分裂周期的数量及速度受到严格调控。而在肿瘤发生时,这一调控机制出现了紊乱(突变导致功能异常),就好比一辆油门失控的汽车,细胞的分裂持续加速。这一方面导致了行使功能的细胞数量减少,另一方面使得突变速度加快。(RAS,MYC突变与此过程有关)
4、生长抑制失效:失灵的“刹车” 人类细胞中,除了促进分裂的“油门”信号,还限制管控分裂的“刹车”信号。使得正常细胞能够保持平稳的分裂状态,避免“撞车”。因此,我们能够看到一个和谐、稳定的组织环境,同时也保证了组织不会过度生长。但是在肿瘤中,不但“油门”损害,这个“刹车”也失灵了。由于控制生长抑制的相关基因的突变,生长抑制失效,伴随着快速分裂,细胞之间出现了堆叠,形成及其混乱的结构,影响器官功能,并通过“挤”进循环系统,导致肿瘤转移。(APC突变与此过程有关)
5、无限复制:无限的“报废里程” 正常人类细胞的分裂次数是存在极限的。在染色体末端存在一段叫做端粒的重复序列,就好像汽车的里程表。细胞每分裂一次,端粒就缩短一节,当端粒缩短到一定程度,细胞就不再进行分裂(报废了)。而在肿瘤细胞中,存在一类叫做端粒酶的基因的过度活化,其作用就是在细胞分裂后维持端粒不发生缩短,使得肿瘤的细胞可以无限分裂。(TERT突变与此过程有关)
6、细胞能量异常:获取能源的新途径 细胞进行各种活动需要能量供给,这些能量主要来源于葡萄糖代谢。葡萄糖代谢分为两个步骤:糖酵解及氧化磷酸化。在正常细胞中,主要的产能步骤是后者,然而在肿瘤细胞中,糖酵解步骤异常活化,肿瘤的能量主要来源于这一步骤。(PET-CT检测就是基于肿瘤这一特性)
7、促血管生成:移动的加油站 肿瘤细胞的快速分裂增殖需要营养物质的供给。为了保证在不断长大的肿瘤能获得足够的营养,肿瘤组织中促进血管生成的基因活性很高,使得在肿瘤中能够保持足够的血供。有些情况下肿瘤生长过快,使得血管生成速度无法满足起生长需要,就会在肿瘤内部出现坏死状态(神经胶质母细胞瘤的常见现象)。
8、抗细胞凋亡:“不朽” 人体正常细胞存在程序性死亡的过程,人类基因组中存在这样一些基因表达,当细胞处于恶劣环境中,这些基因的表达能够使细胞进入程序性死亡的过程,也就是细胞“自杀”了。这些恶略环境包括DNA损伤、炎症反应、养分缺失、端粒变短等。但是在肿瘤细胞中,这些程序性死亡相关基因被沉默了,肿瘤细胞不再“自杀”,并持续生长。(BCL基因突变与此过程有关)。
9、免疫逃逸:击垮“卫士” 免疫系统是人体的卫士,负责清除外源入侵物(细菌、病毒等),同时也负责监视身体内部的变化。当人体正常细胞出现向肿瘤变化的趋势时,免疫系统会出击并清除这些细胞。但是,随着突变的不断积累,肿瘤细胞演变出一套逃脱免疫识别的方法,如高表达PD-L1蛋白。PD-L1蛋白可以与免疫细胞表面PD-1蛋白结合,继而抑制免疫细胞活化并促进免疫细胞的凋亡。
10、侵袭转移活化:散播“恶种” 侵袭和转移使得肿瘤细胞能够从原发位置转移到人体的其他部位。在正常实体组织中细胞外存在有胶原构成的基质,细胞被“固定”在这些基质中来行使正常功能。肿瘤侵袭转移的第一步就是对细胞外基质进行重塑,使得肿瘤细胞能够更“灵活”的在组织内部及组织间移动。同时,肿瘤细胞还通过控制一些基因的表达以获得干细胞特性,使得肿瘤细胞能够在新的位置“生根发芽”。 ?针对肿瘤特性的治疗 肿瘤的靶向治疗就是针对癌症的这些特征设计,下图列出了常用靶向药及其针对的特性。 (来源:幸福基石官方公众号 2017-07-07 ,略有改动)

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