癌症的标志
癌症的标志是一个概念性框架,它将令人眼花缭乱的癌症多样性组织成一小组肿瘤类型共享的、后天获得的生物学能力。该框架由Douglas Hanahan和Robert Weinberg首次阐明,认为无论具体的基因型如何,癌细胞都会趋同于相同的、共同促成恶性生长的功能性特征。
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Definition
癌症的标志是一组后天获得的功能性能力——例如维持增殖信号、逃避生长抑制、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——这些是正常细胞必须获得才能恶性转化的能力,以及在后续修订中添加的促成特征和新兴特性。
Scope
本条目描述了癌症标志框架及其后续扩展:最初的能力、后来添加的促成特征和新兴标志,以及最新的新维度。它将这些标志视为癌症生物学的组织概念,而非临床分期或分级系统。
Core questions
- 正常细胞要癌变必须获得哪些功能能力?
- 不同的癌症基因型如何趋同于一组共享的行为?
- 哪些促成特征使得这些标志的获得成为可能?
- 该框架自最初提出以来是如何扩展的?
Key concepts
- 维持增殖信号
- 逃避生长抑制
- 抵抗细胞死亡
- 实现无限复制
- 诱导血管生成
- 激活侵袭和转移
- 细胞代谢失调
- 逃避免疫破坏
- 基因组不稳定和突变(促成特征)
- 促肿瘤炎症(促成特征)
Key theories
- 癌症标志框架(2000)
- 最初的提议,认为癌症的基因型多样性可归结为六种后天获得的能力:维持增殖信号、逃避生长抑制、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。
- 下一代(2011)
- 一项更新,增加了两个新兴标志——能量代谢重编程和逃避免疫破坏——以及两个促成特征——基因组不稳定和突变,以及促肿瘤炎症。
- 新维度(2022)
- 进一步的扩展,提出了额外的候选标志和促成特征,包括解锁表型可塑性、非突变性表观遗传重编程、多态性微生物组和衰老细胞。
Mechanisms
每个标志都对应于正常稳态控制的破坏。持续增殖源于生长因子信号的失调;逃避生长抑制源于肿瘤抑制功能的丧失;抵抗细胞死亡源于凋亡程序的失效;无限复制源于端粒的维持。血管生成为不断增长的肿瘤提供血管,而侵袭和转移能力则允许其扩散。在这些之下,促成特征——加速突变的基因组不稳定性,以及提供信号支持的促肿瘤炎症——使得这些标志的获得成为可能。后来的修订将代谢重编程、免疫逃逸和表型可塑性添加到这组标志中。
Clinical relevance
标志框架为将分子改变与肿瘤行为联系起来,并为组织针对特定能力的治疗背后的原理提供了共同的词汇。它是癌症生物学的教育和概念支架,本身不为个体患者规定诊断或治疗决策。
History
该框架于2000年的一篇综述中提出,将数十年的分子癌症研究提炼为六种后天获得的能力。2011年的一项有影响力的更新通过新兴标志和促成特征对其进行了扩展,反映了代谢和肿瘤免疫学方面的进展。2022年的一篇论文提出了进一步的新维度,使该框架与表观遗传学、可塑性和微生物组的发展保持同步。
Debates
- 这些标志是否是一个完整或明确的列表?
- 该框架已被反复修订,新的候选标志和促成特征随着时间被提出;这组标志是固定的还是一个不断演进的启发式概念,是该概念如何被使用的一部分。
Key figures
- Douglas Hanahan
- Robert Weinberg
Related topics
Seminal works
- hanahan-weinberg-2000
- hanahan-weinberg-2011
- hanahan-2022
Frequently asked questions
- 癌症有多少个标志?
- 最初的2000年框架描述了六个;2011年的更新增加了两个新兴标志和两个促成特征,2022年的论文提出了进一步的新维度,因此数量取决于所引用的版本。
- 标志和促成特征之间有什么区别?
- 标志是癌细胞后天获得的功能能力,而促成特征——例如基因组不稳定或促肿瘤炎症——是促进这些能力获得的特性。