Отличительные признаки рака

Отличительные признаки рака — это концептуальная основа, которая систематизирует поразительное разнообразие видов рака в небольшой набор приобретенных биологических способностей, общих для всех типов опухолей. Впервые сформулированная Дугласом Ханаханом и Робертом Вайнбергом, эта концепция утверждает, что независимо от специфического генотипа, раковые клетки сходятся к одним и тем же функциональным признакам, которые в совокупности обеспечивают злокачественный рост.

Definition

Отличительные признаки рака — это набор приобретенных функциональных способностей, таких как поддержание пролиферативных сигналов, уклонение от супрессоров роста, сопротивление клеточной гибели, обеспечение репликативного бессмертия, индукция ангиогенеза и активация инвазии и метастазирования, которые нормальные клетки должны приобрести, чтобы стать злокачественными, наряду со способствующими характеристиками и формирующимися признаками, добавленными в более поздних редакциях.

Scope

Статья описывает концепцию отличительных признаков и ее последующие расширения: первоначальные способности, более позднее добавление способствующих характеристик и формирующихся признаков, а также самые последние новые измерения. Она рассматривает отличительные признаки как организующую концепцию для онкобиологии, а не как систему клинического стадирования или градации.

Core questions

• Какие функциональные способности должна приобрести нормальная клетка, чтобы стать раковой?
• Как разнообразные генотипы рака сходятся к общему набору поведенческих паттернов?
• Какие способствующие характеристики делают возможным приобретение отличительных признаков?
• Как концепция расширилась с момента ее первоначальной формулировки?

Key concepts

• Поддержание пролиферативной сигнализации
• Уклонение от супрессоров роста
• Сопротивление клеточной гибели
• Обеспечение репликативного бессмертия
• Индукция ангиогенеза
• Активация инвазии и метастазирования
• Дерегуляция клеточного метаболизма
• Избегание иммунного разрушения
• Нестабильность генома и мутации (способствующая характеристика)
• Провоспалительное микроокружение опухоли (способствующая характеристика)

Key theories

Концепция отличительных признаков (2000)

Первоначальное предложение о том, что генотипическое разнообразие раковых заболеваний сводится к шести приобретенным способностям: поддержание пролиферативной сигнализации, уклонение от супрессоров роста, сопротивление клеточной гибели, обеспечение репликативного бессмертия, индукция ангиогенеза и активация инвазии и метастазирования.

Следующее поколение (2011)

Обновление, добавляющее два формирующихся отличительных признака — перепрограммирование энергетического метаболизма и уклонение от иммунного разрушения — и две способствующие характеристики — нестабильность генома и мутации, а также провоспалительное микроокружение опухоли.

Новые измерения (2022)

Дальнейшее расширение, предлагающее дополнительные кандидатные отличительные признаки и способствующие характеристики, включая разблокирование фенотипической пластичности, немутационное эпигенетическое перепрограммирование, полиморфные микробиомы и стареющие клетки.

Mechanisms

Каждый отличительный признак соответствует нарушению нормального гомеостатического контроля. Устойчивая пролиферация возникает из-за дерегулированной сигнализации факторов роста; уклонение от супрессоров роста — из-за потери функции опухолевых супрессоров; сопротивление клеточной гибели — из-за отключенных апоптотических программ; репликативное бессмертие — из-за поддержания теломер. Ангиогенез обеспечивает растущую опухоль сосудистой сетью, а инвазивные и метастатические способности позволяют диссеминацию. В основе этого лежат способствующие характеристики — нестабильность генома, ускоряющая мутации, и провоспалительное микроокружение опухоли, обеспечивающее сигнальную поддержку, — которые делают возможным приобретение отличительных признаков. Более поздние редакции добавляют к этому набору метаболическое перепрограммирование, уклонение от иммунного ответа и фенотипическую пластичность.

Clinical relevance

Концепция отличительных признаков предоставляет общий словарь для соотнесения молекулярных изменений с поведением опухоли и для организации обоснования терапий, направленных на конкретные способности. Она является образовательным и концептуальным каркасом для онкобиологии и сама по себе не предписывает диагностические или лечебные решения для отдельных пациентов.

History

Концепция была представлена в обзоре 2000 года, который обобщил десятилетия молекулярных онкологических исследований в шесть приобретенных способностей. Влиятельное обновление 2011 года расширило ее за счет формирующихся отличительных признаков и способствующих характеристик, отражая достижения в области метаболизма и опухолевой иммунологии. В статье 2022 года были предложены дальнейшие новые измерения, поддерживающие актуальность концепции с учетом развития эпигенетики, пластичности и микробиома.

Debates

Являются ли отличительные признаки полным или окончательным списком?

Концепция неоднократно пересматривалась, с течением времени предлагались новые кандидатные отличительные признаки и способствующие характеристики; является ли этот набор фиксированным или развивающейся эвристикой, является частью того, как используется эта концепция.

Key figures

• Douglas Hanahan
• Robert Weinberg

Seminal works

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

Frequently asked questions

Сколько существует отличительных признаков рака?

Первоначальная концепция 2000 года описывала шесть; обновление 2011 года добавило два формирующихся отличительных признака и две способствующие характеристики, а статья 2022 года предложила дальнейшие новые измерения, поэтому число зависит от версии, на которую ссылаются.

В чем разница между отличительным признаком и способствующей характеристикой?

Отличительный признак — это приобретенная функциональная способность раковых клеток, тогда как способствующая характеристика — такая как нестабильность генома или провоспалительное микроокружение опухоли — это свойство, которое облегчает приобретение этих способностей.