がんの特性

がんの特性とは、多様ながんの複雑さを、腫瘍の種類を超えて共通して獲得される少数の生物学的能力に整理する概念的枠組みである。Douglas HanahanとRobert Weinbergによって最初に提唱されたこの枠組みは、特定の遺伝子型が何であれ、がん細胞は悪性増殖を可能にする同じ機能的特性に収束すると主張している。

Definition

がんの特性とは、正常細胞が悪性化するために獲得しなければならない、増殖シグナルを持続させる、増殖抑制因子を回避する、細胞死に抵抗する、複製不死化を可能にする、血管新生を誘導する、浸潤と転移を活性化するといった一連の獲得された機能的能力であり、後の改訂で追加された促進特性と新たな特性も含まれる。

Scope

この項目では、がんの特性の枠組みとその後の拡張について記述する。すなわち、当初の能力、後に加えられた促進特性と新たな特性、そして最新の新たな側面である。本項目では、これらの特性をがん生物学の整理概念として扱い、臨床的な病期分類や悪性度分類システムとしては扱わない。

Core questions

• 正常細胞ががん化するために獲得しなければならない機能的能力とは何か？
• 多様ながんの遺伝子型は、どのようにして共通の行動セットに収束するのか？
• どのような促進特性が、がんの特性の獲得を可能にするのか？
• この枠組みは、最初の定式化以来どのように拡張されてきたか？

Key concepts

• 増殖シグナルの持続
• 増殖抑制因子の回避
• 細胞死への抵抗
• 複製不死化の獲得
• 血管新生の誘導
• 浸潤と転移の活性化
• 細胞代謝の調節不全
• 免疫破壊の回避
• ゲノム不安定性と変異（促進特性）
• 腫瘍促進性炎症（促進特性）

Key theories

がんの特性の枠組み (2000)

がんの遺伝子型多様性が、増殖シグナルを持続させる、増殖抑制因子を回避する、細胞死に抵抗する、複製不死化を可能にする、血管新生を誘導する、浸潤と転移を活性化するという6つの獲得された能力に集約されるという最初の提案。

次世代 (2011)

エネルギー代謝の再プログラミングと免疫破壊の回避という2つの新たな特性、およびゲノム不安定性と変異、腫瘍促進性炎症という2つの促進特性を追加した更新版。

新たな側面 (2022)

表現型可塑性の解放、非変異性エピジェネティック再プログラミング、多型性マイクロバイオーム、老化細胞など、追加の候補特性と促進特性を提案するさらなる拡張。

Mechanisms

各特性は、正常な恒常性制御の破綻に対応している。持続的な増殖は、調節不全の増殖因子シグナル伝達から生じ、増殖抑制因子の回避は、腫瘍抑制機能の喪失から生じ、細胞死への抵抗は、アポトーシスプログラムの機能不全から生じ、複製不死化は、テロメアの維持から生じる。血管新生は増殖する腫瘍に血管を供給し、浸潤および転移能力は播種を可能にする。これらの根底にあるのは、変異を加速させるゲノム不安定性や、シグナル伝達をサポートする腫瘍促進性炎症といった促進特性であり、これらが特性の獲得を可能にする。後の改訂では、代謝再プログラミング、免疫回避、表現型可塑性がこのセットに追加された。

Clinical relevance

特性の枠組みは、分子レベルの変化と腫瘍の挙動を関連付け、特定の能力を標的とした治療法の根拠を整理するための共通の語彙を提供する。これはがん生物学のための教育的かつ概念的な足場であり、それ自体が個々の患者に対する診断や治療の決定を指示するものではない。

History

この枠組みは、数十年にわたる分子がん研究を6つの獲得された能力に集約した2000年の総説で導入された。2011年の影響力のある更新では、代謝と腫瘍免疫学の進歩を反映して、新たな特性と促進特性が追加され、枠組みが拡張された。2022年の論文では、エピジェネティクス、可塑性、マイクロバイオームの進展に合わせて枠組みを最新の状態に保つため、さらに新たな側面が提案された。

Debates

がんの特性は完全な、あるいは決定的なリストであるか？

この枠組みは繰り返し改訂され、新たな候補特性や促進特性が時間とともに提案されてきた。このセットが固定されたものなのか、それとも進化するヒューリスティックなのかは、この概念がどのように使用されるかの一部である。

Key figures

• Douglas Hanahan
• Robert Weinberg

Seminal works

• hanahan-weinberg-2000
• hanahan-weinberg-2011
• hanahan-2022

Frequently asked questions

がんの特性はいくつありますか？

2000年の最初の枠組みでは6つが記述され、2011年の更新では2つの新たな特性と2つの促進特性が追加され、2022年の論文ではさらに新たな側面が提案されたため、その数は参照するバージョンによって異なる。

特性と促進特性の違いは何ですか？

特性はがん細胞が獲得する機能的能力であるのに対し、促進特性（ゲノム不安定性や腫瘍促進性炎症など）は、それらの能力の獲得を促進する性質である。