Sinh học và Sinh lý bệnh học Ung thư
Sinh học và sinh lý bệnh học ung thư là lĩnh vực nghiên cứu cách các tế bào bình thường tiếp nhận những biến đổi di truyền và biểu sinh cho phép chúng phát triển, tồn tại, xâm lấn và di căn mà không tuân theo các cơ chế kiểm soát chi phối mô khỏe mạnh. Đây là nền tảng khoa học cơ bản của ung thư học y khoa, giải thích tại sao các khối u tân sinh phát sinh, cách chúng tiến triển và cách các khả năng sinh học chung của chúng tạo ra cả những điểm yếu và mục tiêu điều trị.
Definition
Sinh học và sinh lý bệnh học ung thư là lĩnh vực mô tả sự tân sinh ở cấp độ tế bào và phân tử, coi ung thư là một bệnh trong đó các biến đổi di truyền trong tế bào soma tạo ra một quần thể tăng sinh, trốn tránh sự ức chế tăng trưởng và chết tế bào, đồng thời xâm lấn và di căn một cách tiến triển.
Scope
Lĩnh vực này định hướng người đọc đến các quá trình cốt lõi xác định tính ác tính: các khả năng thu được giúp phân biệt tế bào ung thư với các tế bào bình thường tương ứng của chúng, các yếu tố di truyền và phân tử khởi phát và duy trì chúng, sự tiến hóa đa bước từ khởi phát đến bệnh xâm lấn, vai trò hỗ trợ của vi môi trường khối u và các mạch máu mới, và chuỗi các bước mà khối u di căn. Đây là một bản đồ khái niệm về các chủ đề phụ hơn là một sự trình bày toàn diện về bất kỳ chủ đề nào; việc quản lý lâm sàng được đề cập ở những nơi khác trong ung thư học y khoa.
Sub-topics
Core questions
- Điều gì phân biệt một tế bào ung thư với mô gốc bình thường của nó?
- Những thay đổi di truyền và phân tử nào khởi phát và duy trì sự phát triển ác tính?
- Một khối u tiến hóa như thế nào từ một tế bào bị biến đổi duy nhất thành bệnh xâm lấn, di căn?
- Các tế bào không ác tính xung quanh và hệ mạch máu hỗ trợ sự phát triển của khối u như thế nào?
- Bằng những bước nào mà các tế bào ung thư rời khỏi vị trí ban đầu và xâm chiếm các cơ quan xa?
Key concepts
- Tân sinh và ác tính
- Gen sinh ung và gen ức chế khối u
- Biến đổi thúc đẩy so với biến đổi ngẫu nhiên
- Ung thư hóa đa bước
- Tiến hóa dòng vô tính và tính không đồng nhất của khối u
- Vi môi trường khối u
- Tạo mạch
- Xâm lấn và di căn
Key theories
- Các dấu hiệu đặc trưng của ung thư
- Một khuôn khổ thống nhất đề xuất rằng các kiểu gen đa dạng của tế bào ung thư hội tụ thành một tập hợp nhỏ các khả năng sinh học thu được — chẳng hạn như duy trì tín hiệu tăng sinh, trốn tránh các yếu tố ức chế tăng trưởng, chống lại sự chết tế bào, cho phép bất tử hóa khả năng sao chép, gây ra tạo mạch và kích hoạt xâm lấn và di căn — sau đó được mở rộng với các đặc điểm hỗ trợ và các dấu hiệu đặc trưng mới nổi.
- Đột biến soma và tiến hóa dòng vô tính
- Quan điểm cho rằng ung thư bắt nguồn từ các biến đổi di truyền trong tế bào soma và tiến triển qua các vòng đột biến và chọn lọc liên tiếp, tạo ra các dòng phụ đa dạng về mặt di truyền mà cảnh quan của chúng giờ đây có thể được đọc trực tiếp từ bộ gen khối u.
Mechanisms
Tính ác tính xuất hiện khi các tế bào soma tích lũy những biến đổi làm gián đoạn sự cân bằng bình thường của quá trình tăng sinh, biệt hóa và chết tế bào. Các gen sinh ung được kích hoạt và các gen ức chế khối u bị bất hoạt làm rối loạn tín hiệu tăng trưởng và kiểm soát chu kỳ tế bào, trong khi các khiếm khuyết trong sửa chữa DNA và duy trì bộ gen đẩy nhanh sự thay đổi hơn nữa. Các tế bào bị biến đổi này mở rộng dưới sự chọn lọc, tạo ra các dòng vô tính không đồng nhất, và tuyển mộ một mô đệm hỗ trợ cùng các mạch máu mới cung cấp chất dinh dưỡng và loại bỏ chất thải. Việc thu nhận khả năng xâm lấn và di chuyển sau đó cho phép các tế bào phá vỡ màng đáy, đi vào tuần hoàn và gieo mầm ở các cơ quan xa. Khung dấu hiệu đặc trưng tổ chức các quá trình này thành một tập hợp các khả năng thu được lặp đi lặp lại được chia sẻ giữa các loại ung thư.
Clinical relevance
Hiểu biết về sinh học ung thư là nền tảng cho cách các bác sĩ ung thư diễn giải bệnh lý khối u, xét nghiệm phân tử và tiên lượng, đồng thời nó giải thích tại sao các liệu pháp được nhắm mục tiêu vào các yếu tố thúc đẩy cụ thể hoặc các khả năng chung. Lĩnh vực này có tính chất tham khảo và giáo dục: nó mô tả sinh học cung cấp thông tin cho việc phân loại và nghiên cứu, và không phải là nguồn cung cấp các khuyến nghị chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân hóa.
Epidemiology
Các khối u tân sinh là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên toàn thế giới và bao gồm hàng trăm bệnh khác nhau được xác định bởi mô gốc và các đặc điểm phân tử. Các mô hình tỷ lệ mắc và tử vong chi tiết được đề cập trong dịch tễ học ung thư và các mục cụ thể về bệnh hơn là ở đây.
History
Sinh học ung thư hiện đại phát triển từ sự hội tụ của ung thư học virus, di truyền học soma và sinh học phân tử vào nửa sau thế kỷ XX, đã xác định các gen sinh ung và gen ức chế khối u, đồng thời định hình ung thư là một bệnh di truyền của các tế bào soma. Khung dấu hiệu đặc trưng đã tổng hợp sự hiểu biết này thành một tập hợp nhỏ các khả năng chung, và sau đó, giải trình tự bộ gen quy mô lớn đã lập bản đồ các biến đổi thúc đẩy tái phát trên các loại khối u.
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
- Ung thư là một bệnh hay nhiều bệnh?
- Ung thư là một họ gồm hàng trăm bệnh khác nhau, khác biệt theo mô gốc và hồ sơ phân tử, nhưng chúng chia sẻ một tập hợp các khả năng sinh học thu được lặp đi lặp lại xác định tính ác tính.
- Gọi ung thư là bệnh di truyền có nghĩa là gì?
- Điều đó có nghĩa là ung thư phát sinh từ các biến đổi di truyền trong DNA của các tế bào soma — thường không được di truyền từ cha mẹ — làm rối loạn sự tăng trưởng, sự sống sót và duy trì bộ gen.