Các Dấu Hiệu Đặc Trưng của Ung Thư

Các dấu hiệu đặc trưng của ung thư là một khuôn khổ khái niệm nhằm tổ chức sự đa dạng đáng kinh ngạc của các loại ung thư thành một tập hợp nhỏ các khả năng sinh học mắc phải, được chia sẻ giữa các loại khối u. Được Douglas Hanahan và Robert Weinberg trình bày lần đầu tiên, khuôn khổ này lập luận rằng bất kể kiểu gen cụ thể là gì, các tế bào ung thư đều hội tụ về cùng một đặc điểm chức năng mà cùng nhau cho phép sự phát triển ác tính.

Definition

Các dấu hiệu đặc trưng của ung thư là một tập hợp các khả năng chức năng mắc phải — chẳng hạn như duy trì tín hiệu tăng sinh, trốn tránh các yếu tố ức chế tăng trưởng, chống lại quá trình chết tế bào, tạo điều kiện cho sự bất tử trong sao chép, gây ra sự hình thành mạch máu mới, và kích hoạt sự xâm lấn và di căn — mà các tế bào bình thường phải có được để trở thành ác tính, cùng với các đặc điểm hỗ trợ và các đặc điểm mới nổi được bổ sung trong các bản sửa đổi sau này.

Scope

Mục này mô tả khuôn khổ dấu hiệu đặc trưng và các lần mở rộng liên tiếp của nó: các khả năng ban đầu, việc bổ sung sau này các đặc điểm hỗ trợ và các dấu hiệu đặc trưng mới nổi, cũng như các chiều hướng mới nhất. Nó coi các dấu hiệu đặc trưng như một khái niệm tổ chức cho sinh học ung thư, chứ không phải là một hệ thống phân giai đoạn hoặc phân loại lâm sàng.

Core questions

• Một tế bào bình thường phải có được những khả năng chức năng nào để trở thành tế bào ung thư?
• Làm thế nào các kiểu gen ung thư đa dạng hội tụ về một tập hợp các hành vi chung?
• Những đặc điểm hỗ trợ nào giúp việc đạt được các dấu hiệu đặc trưng trở nên khả thi?
• Khuôn khổ này đã mở rộng như thế nào kể từ khi được hình thành ban đầu?

Key concepts

• Duy trì tín hiệu tăng sinh
• Trốn tránh các yếu tố ức chế tăng trưởng
• Chống lại quá trình chết tế bào
• Tạo điều kiện cho sự bất tử trong sao chép
• Gây ra sự hình thành mạch máu mới
• Kích hoạt sự xâm lấn và di căn
• Rối loạn chuyển hóa tế bào
• Trốn tránh sự phá hủy của hệ miễn dịch
• Bất ổn định bộ gen và đột biến (đặc điểm hỗ trợ)
• Viêm nhiễm thúc đẩy khối u (đặc điểm hỗ trợ)

Key theories

Khuôn khổ các dấu hiệu đặc trưng (2000)

Đề xuất ban đầu rằng sự đa dạng kiểu gen của các loại ung thư được quy về sáu khả năng mắc phải: duy trì tín hiệu tăng sinh, trốn tránh các yếu tố ức chế tăng trưởng, chống lại quá trình chết tế bào, tạo điều kiện cho sự bất tử trong sao chép, gây ra sự hình thành mạch máu mới, và kích hoạt sự xâm lấn và di căn.

Thế hệ tiếp theo (2011)

Một bản cập nhật bổ sung hai dấu hiệu đặc trưng mới nổi — tái lập trình chuyển hóa năng lượng và trốn tránh sự phá hủy của hệ miễn dịch — và hai đặc điểm hỗ trợ — bất ổn định bộ gen và đột biến, và viêm nhiễm thúc đẩy khối u.

Các chiều hướng mới (2022)

Một sự mở rộng tiếp theo đề xuất các dấu hiệu đặc trưng ứng cử viên và các đặc điểm hỗ trợ bổ sung, bao gồm mở khóa tính dẻo kiểu hình, tái lập trình biểu sinh không đột biến, hệ vi sinh vật đa hình, và các tế bào lão hóa.

Mechanisms

Mỗi dấu hiệu đặc trưng tương ứng với sự gián đoạn của một cơ chế kiểm soát cân bằng nội môi bình thường. Sự tăng sinh kéo dài phát sinh từ tín hiệu yếu tố tăng trưởng bị rối loạn; sự trốn tránh các yếu tố ức chế tăng trưởng từ việc mất chức năng gen ức chế khối u; sự kháng lại quá trình chết tế bào từ các chương trình apoptosis bị vô hiệu hóa; sự bất tử trong sao chép từ việc duy trì telomere. Sự hình thành mạch máu mới cung cấp mạch máu cho khối u đang phát triển, và khả năng xâm lấn và di căn cho phép sự lan rộng. Nằm dưới những điều này, các đặc điểm hỗ trợ — sự bất ổn định bộ gen làm tăng tốc đột biến, và viêm nhiễm thúc đẩy khối u cung cấp hỗ trợ tín hiệu — làm cho việc đạt được các dấu hiệu đặc trưng trở nên khả thi. Các bản sửa đổi sau này bổ sung tái lập trình chuyển hóa, trốn tránh miễn dịch, và tính dẻo kiểu hình vào tập hợp này.

Clinical relevance

Khuôn khổ dấu hiệu đặc trưng cung cấp một vốn từ vựng chung để liên hệ các thay đổi phân tử với hành vi khối u và để tổ chức cơ sở lý luận đằng sau các liệu pháp nhắm vào các khả năng cụ thể. Nó là một nền tảng giáo dục và khái niệm cho sinh học ung thư và bản thân nó không quy định các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cho từng bệnh nhân.

History

Khuôn khổ này được giới thiệu trong một bài đánh giá năm 2000, tổng hợp hàng thập kỷ nghiên cứu ung thư phân tử thành sáu khả năng mắc phải. Một bản cập nhật có ảnh hưởng vào năm 2011 đã mở rộng nó với các dấu hiệu đặc trưng mới nổi và các đặc điểm hỗ trợ, phản ánh những tiến bộ trong chuyển hóa và miễn dịch học khối u. Một bài báo năm 2022 đã đề xuất thêm các chiều hướng mới, giữ cho khuôn khổ này luôn cập nhật với những phát triển trong biểu sinh học, tính dẻo và hệ vi sinh vật.

Debates

Các dấu hiệu đặc trưng có phải là một danh sách đầy đủ hoặc dứt khoát không?

Khuôn khổ này đã được sửa đổi nhiều lần, với các dấu hiệu đặc trưng ứng cử viên và các đặc điểm hỗ trợ mới được đề xuất theo thời gian; liệu tập hợp này là cố định hay là một phương pháp heuristic đang phát triển là một phần của cách khái niệm này được sử dụng.

Key figures

• Douglas Hanahan
• Robert Weinberg

Seminal works

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

Frequently asked questions

Có bao nhiêu dấu hiệu đặc trưng của ung thư?

Khuôn khổ ban đầu năm 2000 mô tả sáu; bản cập nhật năm 2011 bổ sung hai dấu hiệu đặc trưng mới nổi và hai đặc điểm hỗ trợ, và bài báo năm 2022 đề xuất thêm các chiều hướng mới, vì vậy số lượng phụ thuộc vào phiên bản được tham chiếu.

Sự khác biệt giữa dấu hiệu đặc trưng và đặc điểm hỗ trợ là gì?

Dấu hiệu đặc trưng là một khả năng chức năng mắc phải của tế bào ung thư, trong khi đặc điểm hỗ trợ — chẳng hạn như bất ổn định bộ gen hoặc viêm nhiễm thúc đẩy khối u — là một thuộc tính tạo điều kiện cho việc đạt được các khả năng đó.