癌症生物学与病理生理学
癌症生物学与病理生理学研究正常细胞如何获得遗传和表观遗传改变，使其能够不顾健康组织控制地生长、存活、侵袭和扩散。它是医学肿瘤学的基本科学基础，解释了肿瘤为何发生、如何进展，以及其共同的生物学能力如何既产生弱点又提供治疗靶点。
Definition
癌症生物学与病理生理学是描述细胞和分子层面肿瘤形成的领域，将癌症视为一种疾病，其中体细胞中可遗传的改变产生了一个增殖、逃避生长抑制和细胞死亡、并进行性侵袭和播散的细胞群。
Scope
本领域旨在引导读者了解定义恶性肿瘤的核心过程：癌细胞区别于正常细胞的获得性能力、启动和维持癌细胞的遗传和分子驱动因素、从起始到侵袭性疾病的多步骤演变、肿瘤微环境和新生血管的支持作用，以及肿瘤转移的级联过程。它是一个从概念上概述下属主题的地图，而非对任何一个主题的详尽论述；临床管理在医学肿瘤学的其他部分进行介绍。
Sub-topics
Core questions
- 癌细胞与其正常组织来源有何区别？
- 哪些遗传和分子变化启动并维持恶性生长？
- 肿瘤如何从单个改变的细胞演变为侵袭性、播散性疾病？
- 周围的非恶性细胞和血管系统如何支持肿瘤生长？
- 癌细胞通过哪些步骤离开原发部位并定植远处器官？
Key concepts
- 肿瘤形成与恶性肿瘤
- 癌基因与肿瘤抑制基因
- 驱动基因改变与乘客基因改变
- 多步骤癌变
- 克隆演变与肿瘤异质性
- 肿瘤微环境
- 血管生成
- 侵袭与转移
Key theories
- 癌症的标志
- 一个统一的框架，提出癌细胞多样化的基因型汇聚于一小部分获得性生物学能力——例如维持增殖信号、逃避生长抑制因子、抵抗细胞死亡、实现无限复制、诱导血管生成以及激活侵袭和转移——后来又扩展了促成特征和新兴标志。
- 体细胞突变与克隆演变
- 认为癌症起源于体细胞中可遗传的改变，并通过连续的突变和选择轮次进展，产生遗传多样性的亚克隆，其图谱现在可以直接从肿瘤基因组中读取。
Mechanisms
当体细胞积累了破坏增殖、分化和死亡正常平衡的改变时，恶性肿瘤就会出现。活化的癌基因和失活的肿瘤抑制基因会解除生长信号和细胞周期控制的调控，而DNA修复和基因组维持的缺陷则加速了进一步的改变。这些改变的细胞在选择下扩增，产生异质性克隆，并招募支持性基质和新生血管以供应营养和清除废物。随后，获得侵袭和迁移能力使细胞能够突破基底膜，进入循环，并在远处器官定植。癌症标志框架将这些过程组织为跨癌种共享的一系列反复出现的获得性能力。
Clinical relevance
理解癌症生物学是肿瘤学家解读肿瘤病理、分子检测和预后的基础，它解释了为何治疗针对特定的驱动因素或共同能力。本领域具有参考和教育性质：它描述了为分类和研究提供信息的生物学，并非个体化诊断或治疗建议的来源。
Epidemiology
肿瘤是全球主要的死亡原因之一，包含数百种由组织来源和分子特征定义的独特疾病。详细的发病率和死亡率模式在癌症流行病学和特定疾病条目中讨论，而非此处。
History
现代癌症生物学起源于20世纪下半叶病毒肿瘤学、体细胞遗传学和分子生物学的融合，这些研究确定了癌基因和肿瘤抑制基因，并将癌症定义为体细胞的遗传性疾病。癌症标志框架将这种理解综合为一小部分共享能力，随后大规模基因组测序绘制了跨肿瘤类型的常见驱动基因改变。
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
- 癌症是一种疾病还是多种疾病？
- 癌症是由数百种不同疾病组成的家族，它们因组织来源和分子特征而异，但它们共享一系列定义恶性肿瘤的反复出现的获得性生物学能力。
- 将癌症称为遗传性疾病意味着什么？
- 这意味着癌症源于体细胞DNA中可遗传的改变——通常不是从父母遗传的——这些改变会解除生长、存活和基因组维持的调控。