ชีววิทยาและพยาธิสรีรวิทยาของมะเร็ง
ชีววิทยาและพยาธิสรีรวิทยาของมะเร็งคือการศึกษาว่าเซลล์ปกติได้รับความเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและอีพีเจเนติกส์อย่างไร ซึ่งทำให้เซลล์เหล่านั้นสามารถเติบโต มีชีวิตรอด รุกราน และแพร่กระจายได้โดยไม่คำนึงถึงกลไกควบคุมที่กำกับเนื้อเยื่อปกติ เป็นรากฐานทางวิทยาศาสตร์พื้นฐานของเนื้องอกวิทยาทางการแพทย์ อธิบายว่าเนื้องอกเกิดขึ้นได้อย่างไร มีความก้าวหน้าอย่างไร และความสามารถทางชีววิทยาที่ใช้ร่วมกันสร้างทั้งจุดอ่อนและเป้าหมายในการรักษาได้อย่างไร
Definition
ชีววิทยาและพยาธิสรีรวิทยาของมะเร็งคือสาขาวิชาที่อธิบายเนื้องอกในระดับเซลล์และโมเลกุล โดยถือว่ามะเร็งเป็นโรคที่การเปลี่ยนแปลงที่ถ่ายทอดได้ในเซลล์ร่างกายทำให้เกิดประชากรเซลล์ที่เพิ่มจำนวน หลีกเลี่ยงการยับยั้งการเจริญเติบโตและการตายของเซลล์ และรุกรานและแพร่กระจายอย่างต่อเนื่อง
Scope
เนื้อหาส่วนนี้จะนำผู้อ่านไปสู่กระบวนการหลักที่กำหนดความเป็นมะเรเร็ง: ความสามารถที่เซลล์มะเร็งได้รับมาซึ่งแตกต่างจากเซลล์ปกติ ปัจจัยขับเคลื่อนทางพันธุกรรมและโมเลกุลที่เริ่มต้นและคงสภาพมะเร็ง วิวัฒนาการหลายขั้นตอนตั้งแต่การเริ่มต้นไปจนถึงโรคที่รุกราน บทบาทสนับสนุนของจุลภาคเนื้องอกและหลอดเลือดใหม่ และกระบวนการที่เนื้องอกแพร่กระจาย เป็นแผนที่แนวคิดของหัวข้อรองมากกว่าการอธิบายอย่างละเอียดของหัวข้อใดหัวข้อหนึ่ง การจัดการทางคลินิกจะกล่าวถึงในส่วนอื่นของเนื้องอกวิทยาทางการแพทย์
Sub-topics
Core questions
- อะไรคือสิ่งที่ทำให้เซลล์มะเร็งแตกต่างจากเซลล์เนื้อเยื่อต้นกำเนิดปกติ?
- การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและโมเลกุลใดที่เริ่มต้นและคงการเจริญเติบโตของมะเร็ง?
- เนื้องอกวิวัฒนาการจากเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงเพียงเซลล์เดียวไปสู่โรคที่รุกรานและแพร่กระจายได้อย่างไร?
- เซลล์ที่ไม่ใช่มะเร็งที่อยู่รอบข้างและระบบหลอดเลือดสนับสนุนการเจริญเติบโตของเนื้องอกได้อย่างไร?
- เซลล์มะเร็งออกจากตำแหน่งเริ่มต้นและแพร่กระจายไปยังอวัยวะที่ห่างไกลได้อย่างไร?
Key concepts
- เนื้องอกและการเป็นมะเร็ง
- อองโคยีนและยีนยับยั้งเนื้องอก
- การเปลี่ยนแปลงแบบขับเคลื่อนเทียบกับการเปลี่ยนแปลงแบบผู้โดยสาร
- การเกิดมะเร็งหลายขั้นตอน
- วิวัฒนาการของโคลนและความหลากหลายของเนื้องอก
- จุลภาคเนื้องอก
- การสร้างหลอดเลือดใหม่
- การรุกรานและการแพร่กระจาย
Key theories
- ลักษณะเฉพาะของมะเร็ง
- กรอบแนวคิดที่รวมเป็นหนึ่งเดียวที่เสนอว่าจีโนไทป์ที่หลากหลายของเซลล์มะเร็งมาบรรจบกันที่ชุดความสามารถทางชีววิทยาที่ได้รับมาจำนวนเล็กน้อย เช่น การคงสัญญาณการเพิ่มจำนวน การหลีกเลี่ยงการยับยั้งการเจริญเติบโต การต่อต้านการตายของเซลล์ การทำให้เกิดความเป็นอมตะในการจำลองแบบ การชักนำการสร้างหลอดเลือดใหม่ และการกระตุ้นการรุกรานและการแพร่กระจาย ซึ่งต่อมาได้ขยายด้วยลักษณะที่เอื้ออำนวยและลักษณะเฉพาะที่กำลังเกิดขึ้น
- การกลายพันธุ์ของเซลล์ร่างกายและวิวัฒนาการของโคลน
- มุมมองที่ว่ามะเร็งมีต้นกำเนิดมาจากการเปลี่ยนแปลงที่ถ่ายทอดได้ในเซลล์ร่างกายและดำเนินไปผ่านการกลายพันธุ์และการคัดเลือกที่ต่อเนื่องกัน ทำให้เกิดซับโคลนที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรม ซึ่งภูมิทัศน์ของพวกมันสามารถอ่านได้โดยตรงจากจีโนมของเนื้องอก
Mechanisms
ความเป็นมะเร็งเกิดขึ้นเมื่อเซลล์ร่างกายสะสมการเปลี่ยนแปลงที่รบกวนสมดุลปกติของการเพิ่มจำนวน การแยกตัว และการตาย อองโคยีนที่ทำงานและยีนยับยั้งเนื้องอกที่ถูกยับยั้งจะควบคุมการส่งสัญญาณการเจริญเติบโตและการควบคุมวงจรเซลล์ผิดปกติ ในขณะที่ข้อบกพร่องในการซ่อมแซม DNA และการบำรุงรักษาจีโนมจะเร่งการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติม เซลล์ที่เปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะขยายตัวภายใต้การคัดเลือก ทำให้เกิดโคลนที่หลากหลาย และดึงดูดสโตรมาที่สนับสนุนและหลอดเลือดใหม่ที่จัดหาสารอาหารและกำจัดของเสีย การได้รับความสามารถในการรุกรานและการเคลื่อนย้ายจะช่วยให้เซลล์สามารถทะลุผ่านเยื่อฐาน เข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต และแพร่กระจายไปยังอวัยวะที่ห่างไกล กรอบแนวคิดลักษณะเฉพาะ (hallmark framework) จัดระเบียบกระบวนการเหล่านี้เป็นชุดของความสามารถที่ได้รับมาซึ่งเกิดขึ้นซ้ำๆ และใช้ร่วมกันในมะเร็งหลายชนิด
Clinical relevance
ความเข้าใจในชีววิทยาของมะเร็งเป็นพื้นฐานที่นักเนื้องอกวิทยาใช้ในการตีความพยาธิวิทยาของเนื้องอก การทดสอบระดับโมเลกุล และการพยากรณ์โรค และอธิบายว่าเหตุใดการรักษาจึงมุ่งเป้าไปที่ปัจจัยขับเคลื่อนเฉพาะหรือความสามารถที่ใช้ร่วมกัน เนื้อหาส่วนนี้มีลักษณะเป็นการอ้างอิงและการศึกษา: อธิบายชีววิทยาที่เป็นข้อมูลสำหรับการจำแนกประเภทและการวิจัย และไม่ใช่แหล่งข้อมูลสำหรับคำแนะนำในการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล
Epidemiology
เนื้องอกเป็นสาเหตุการเสียชีวิตชั้นนำทั่วโลก และครอบคลุมโรคที่แตกต่างกันหลายร้อยชนิดที่กำหนดโดยเนื้อเยื่อต้นกำเนิดและลักษณะทางโมเลกุล รูปแบบอุบัติการณ์และอัตราการเสียชีวิตโดยละเอียดจะกล่าวถึงในระบาดวิทยาของมะเร็งและรายการเฉพาะโรคมากกว่าในที่นี้
History
ชีววิทยาของมะเร็งสมัยใหม่เติบโตมาจากการบรรจบกันของเนื้องอกวิทยาไวรัส พันธุศาสตร์ร่างกาย และชีววิทยาระดับโมเลกุลในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ยี่สิบ ซึ่งระบุอองโคยีนและยีนยับยั้งเนื้องอก และกำหนดให้มะเร็งเป็นโรคทางพันธุกรรมของเซลล์ร่างกาย กรอบแนวคิดลักษณะเฉพาะ (hallmarks framework) สังเคราะห์ความเข้าใจนี้ให้เป็นชุดความสามารถที่ใช้ร่วมกันขนาดเล็ก และการจัดลำดับจีโนมขนาดใหญ่ในภายหลังได้ทำแผนที่การเปลี่ยนแปลงของปัจจัยขับเคลื่อนที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ในมะเร็งหลายชนิด
Key figures
- Douglas Hanahan
- Robert Weinberg
- Bert Vogelstein
- Kenneth Kinzler
Related topics
Seminal works
- hanahan-weinberg-2000
- hanahan-weinberg-2011
- vogelstein-2013
Frequently asked questions
- มะเร็งเป็นโรคเดียวหรือหลายโรค?
- มะเร็งเป็นกลุ่มของโรคที่แตกต่างกันหลายร้อยชนิดที่แตกต่างกันไปตามเนื้อเยื่อต้นกำเนิดและลักษณะทางโมเลกุล แต่พวกมันมีชุดความสามารถทางชีววิทยาที่ได้รับมาซึ่งเกิดขึ้นซ้ำๆ ซึ่งกำหนดความเป็นมะเร็ง
- การเรียกมะเร็งว่าเป็นโรคทางพันธุกรรมหมายความว่าอย่างไร?
- หมายความว่ามะเร็งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงที่ถ่ายทอดได้ใน DNA ของเซลล์ร่างกาย ซึ่งโดยปกติแล้วไม่ได้สืบทอดมาจากพ่อแม่ ซึ่งทำให้การเจริญเติบโต การอยู่รอด และการบำรุงรักษาจีโนมผิดปกติ