ลักษณะเฉพาะของมะเร็ง

ลักษณะเฉพาะของมะเร็งเป็นกรอบแนวคิดที่จัดระเบียบความหลากหลายอันน่าทึ่งของมะเร็งให้อยู่ในชุดความสามารถทางชีวภาพที่ได้รับมาซึ่งพบร่วมกันในมะเร็งหลายชนิด กรอบแนวคิดนี้เสนอโดย Douglas Hanahan และ Robert Weinberg โดยให้เหตุผลว่าไม่ว่าจะเป็นจีโนไทป์เฉพาะใดก็ตาม เซลล์มะเร็งจะมาบรรจบกันที่ลักษณะการทำงานเดียวกันซึ่งร่วมกันทำให้เกิดการเจริญเติบโตที่เป็นอันตราย

Definition

ลักษณะเฉพาะของมะเร็งคือชุดของความสามารถในการทำงานที่ได้รับมา — เช่น การคงการส่งสัญญาณการเพิ่มจำนวน, การหลีกเลี่ยงตัวยับยั้งการเจริญเติบโต, การต้านทานการตายของเซลล์, การทำให้เกิดความเป็นอมตะในการจำลองแบบ, การชักนำการสร้างหลอดเลือดใหม่, และการกระตุ้นการรุกรานและการแพร่กระจาย — ซึ่งเซลล์ปกติจะต้องได้รับเพื่อกลายเป็นเซลล์มะเร็ง ร่วมกับลักษณะที่เอื้ออำนวยและลักษณะที่กำลังเกิดขึ้นที่เพิ่มเข้ามาในการแก้ไขในภายหลัง

Scope

บทความนี้อธิบายกรอบแนวคิดลักษณะเฉพาะและการขยายตัวที่ตามมา: ความสามารถดั้งเดิม การเพิ่มลักษณะที่เอื้ออำนวยและลักษณะเฉพาะที่กำลังเกิดขึ้นในภายหลัง และมิติใหม่ล่าสุด บทความนี้ถือว่าลักษณะเฉพาะเป็นแนวคิดในการจัดระเบียบชีววิทยาของมะเร็ง ไม่ใช่ระบบการจัดระยะหรือการจัดเกรดทางคลินิก

Core questions

• เซลล์ปกติจะต้องได้รับความสามารถในการทำงานใดบ้างจึงจะกลายเป็นเซลล์มะเร็ง?
• จีโนไทป์ของมะเร็งที่หลากหลายมาบรรจบกันที่ชุดพฤติกรรมร่วมกันได้อย่างไร?
• ลักษณะที่เอื้ออำนวยใดบ้างที่ทำให้การได้รับลักษณะเฉพาะเป็นไปได้?
• กรอบแนวคิดนี้มีการขยายตัวอย่างไรนับตั้งแต่การกำหนดครั้งแรก?

Key concepts

• การคงการส่งสัญญาณการเพิ่มจำนวน
• การหลีกเลี่ยงตัวยับยั้งการเจริญเติบโต
• การต้านทานการตายของเซลล์
• การทำให้เกิดความเป็นอมตะในการจำลองแบบ
• การชักนำการสร้างหลอดเลือดใหม่
• การกระตุ้นการรุกรานและการแพร่กระจาย
• การควบคุมเมแทบอลิซึมของเซลล์ที่ผิดปกติ
• การหลีกเลี่ยงการทำลายโดยภูมิคุ้มกัน
• ความไม่เสถียรของจีโนมและการกลายพันธุ์ (ลักษณะที่เอื้ออำนวย)
• การอักเสบที่ส่งเสริมเนื้องอก (ลักษณะที่เอื้ออำนวย)

Key theories

กรอบแนวคิดลักษณะเฉพาะ (2000)

ข้อเสนอเดิมที่ว่าความหลากหลายทางพันธุกรรมของมะเร็งลดลงเหลือความสามารถที่ได้รับมาหกประการ: การคงการส่งสัญญาณการเพิ่มจำนวน, การหลีกเลี่ยงตัวยับยั้งการเจริญเติบโต, การต้านทานการตายของเซลล์, การทำให้เกิดความเป็นอมตะในการจำลองแบบ, การชักนำการสร้างหลอดเลือดใหม่, และการกระตุ้นการรุกรานและการแพร่กระจาย

รุ่นถัดไป (2011)

การปรับปรุงที่เพิ่มลักษณะเฉพาะที่กำลังเกิดขึ้นสองประการ — การปรับเปลี่ยนเมแทบอลิซึมพลังงานใหม่และการหลีกเลี่ยงการทำลายโดยภูมิคุ้มกัน — และลักษณะที่เอื้ออำนวยสองประการ — ความไม่เสถียรของจีโนมและการกลายพันธุ์, และการอักเสบที่ส่งเสริมเนื้องอก

มิติใหม่ (2022)

การขยายเพิ่มเติมที่เสนอคุณลักษณะเฉพาะและลักษณะที่เอื้ออำนวยที่เป็นไปได้เพิ่มเติม รวมถึงการปลดล็อกความยืดหยุ่นของฟีโนไทป์, การปรับเปลี่ยนพันธุกรรมเหนือพันธุกรรมที่ไม่ใช่การกลายพันธุ์, ไมโครไบโอมที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรม, และเซลล์ชราภาพ

Mechanisms

ลักษณะเฉพาะแต่ละอย่างสอดคล้องกับการหยุดชะงักของการควบคุมภาวะธำรงดุลปกติ การเพิ่มจำนวนที่ยั่งยืนเกิดจากการส่งสัญญาณปัจจัยการเจริญเติบโตที่ผิดปกติ; การหลีกเลี่ยงตัวยับยั้งการเจริญเติบโตเกิดจากการสูญเสียการทำงานของยีนยับยั้งเนื้องอก; การต้านทานการตายของเซลล์เกิดจากโปรแกรมอะพอพโทซิสที่บกพร่อง; ความเป็นอมตะในการจำลองแบบเกิดจากการบำรุงรักษาเทโลเมียร์ การสร้างหลอดเลือดใหม่จะจัดหาหลอดเลือดให้กับเนื้องอกที่กำลังเติบโต และความสามารถในการรุกรานและแพร่กระจายช่วยให้เกิดการกระจายตัว ภายใต้สิ่งเหล่านี้ ลักษณะที่เอื้ออำนวย — ความไม่เสถียรของจีโนมที่เร่งการกลายพันธุ์ และการอักเสบที่ส่งเสริมเนื้องอกที่ให้การสนับสนุนการส่งสัญญาณ — ทำให้การได้รับลักษณะเฉพาะเป็นไปได้ การแก้ไขในภายหลังได้เพิ่มการปรับเปลี่ยนเมแทบอลิซึมใหม่, การหลีกเลี่ยงภูมิคุ้มกัน, และความยืดหยุ่นของฟีโนไทป์เข้าไปในชุดนี้

Clinical relevance

กรอบแนวคิดลักษณะเฉพาะเป็นคำศัพท์ร่วมกันสำหรับการเชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลกับพฤติกรรมของเนื้องอก และสำหรับการจัดระเบียบเหตุผลเบื้องหลังการบำบัดที่มุ่งเป้าไปที่ความสามารถเฉพาะ กรอบแนวคิดนี้เป็นโครงสร้างการศึกษาและแนวคิดสำหรับชีววิทยาของมะเร็ง และไม่ได้กำหนดการวินิจฉัยหรือการตัดสินใจในการรักษาสำหรับผู้ป่วยแต่ละรายด้วยตัวมันเอง

History

กรอบแนวคิดนี้ถูกนำเสนอในบทความทบทวนในปี 2000 ซึ่งกลั่นกรองการวิจัยมะเร็งระดับโมเลกุลมานานหลายทศวรรษให้เป็นความสามารถที่ได้รับมาหกประการ การปรับปรุงที่สำคัญในปี 2011 ได้ขยายกรอบแนวคิดนี้ด้วยลักษณะเฉพาะที่กำลังเกิดขึ้นและลักษณะที่เอื้ออำนวย ซึ่งสะท้อนถึงความก้าวหน้าในการเผาผลาญและภูมิคุ้มกันวิทยาของเนื้องอก บทความในปี 2022 ได้เสนอมิติใหม่เพิ่มเติม ทำให้กรอบแนวคิดนี้ทันสมัยกับการพัฒนาด้านพันธุศาสตร์เหนือพันธุกรรม (epigenetics), ความยืดหยุ่น (plasticity) และไมโครไบโอม (microbiome)

Debates

ลักษณะเฉพาะเป็นรายการที่สมบูรณ์หรือเป็นรายการที่แน่นอนหรือไม่?

กรอบแนวคิดนี้ได้รับการแก้ไขซ้ำแล้วซ้ำเล่า โดยมีการเสนอคุณลักษณะเฉพาะและลักษณะที่เอื้ออำนวยที่เป็นไปได้ใหม่ๆ ตลอดเวลา ไม่ว่าชุดนี้จะคงที่หรือเป็นแนวคิดที่พัฒนาไปเรื่อยๆ เป็นส่วนหนึ่งของการนำแนวคิดนี้ไปใช้

Key figures

• Douglas Hanahan
• Robert Weinberg

Seminal works

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

Frequently asked questions

ลักษณะเฉพาะของมะเร็งมีกี่ประการ?

กรอบแนวคิดเดิมในปี 2000 อธิบายไว้หกประการ; การปรับปรุงในปี 2011 ได้เพิ่มลักษณะเฉพาะที่กำลังเกิดขึ้นสองประการและลักษณะที่เอื้ออำนวยสองประการ และบทความในปี 2022 ได้เสนอมิติใหม่เพิ่มเติม ดังนั้นจำนวนจึงขึ้นอยู่กับเวอร์ชันที่อ้างอิง

ความแตกต่างระหว่างลักษณะเฉพาะกับลักษณะที่เอื้ออำนวยคืออะไร?

ลักษณะเฉพาะคือความสามารถในการทำงานที่ได้รับมาของเซลล์มะเร็ง ในขณะที่ลักษณะที่เอื้ออำนวย — เช่น ความไม่เสถียรของจีโนมหรือการอักเสบที่ส่งเสริมเนื้องอก — เป็นคุณสมบัติที่อำนวยความสะดวกในการได้รับความสามารถเหล่านั้น