专栏名称: 癌图腾
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新三板:癌症的14大标志性特征

癌图腾  · 公众号  · 医学  · 2022-07-08 11:30

正文


前言

本文作者是是来自 瑞士Agora转化癌症研究中心的Douglas Hanahan教授 ,Hanahan教授在此前版本(2011年版)的基础上引入了4个 新的癌症标志性特征 ,用以解释 恶性肿瘤发生、发展、治疗响应特性的机制。



国际顶级刊物Cancer Discovery (IF=39) 2022年1月刊的封面是一个“金色指环”,指环侧面镶嵌的是肿瘤学界经典综述系列“ Hallmarks of Cancer (癌症的特征) 最新版总结的 14大癌症标志性特征


图片来自 Cancer Discovery

最新版的“Hallmarks of Cancer”已经是Douglas Hanahan教授 (参与) 撰写的第三个版本。2000年,麻省理工学院的Robert A. Weinberg教授和Douglas Hanahan教授共同在 Cell 杂志 上发表了第一版“The Hallmarks of Cancer”。 文章问世后,一时洛阳纸贵,立刻成为领域内的经典综述 ,后来更是成为Cell 杂志历史上 被引用次数最多的综述之一 (目前已经超过37000次)



十年之后的2011年,两位教授根据十年间对肿瘤研究的最新进展和研究范式的更迭,与时俱进地对 原来的6大癌症标志性特征 进行了更新和拓展,撰写的“ Hallmarks of cancer: the next generation ”仍旧发表在 Cell 杂志上,目前已被引用超过57000次。



十年如烟,转瞬即逝,如今2022年的第三版“Hallmarks of Cancer”正式发布,而 作者只剩下其中一位 。公开资料显示,Robert A. Weinberg教授 (1942~) 今年将届八十高寿,而Hanahan教授 (1951~) 也已过古稀之年。惟愿祝愿两位教授健康长寿,我们也更需珍惜这 “十年凝一篇”的佳作



在此,小编将尽力梳理这篇经典综述的核心内容,以作抛砖引玉之用,让更多 读者通过“The hallmarks of cancer”认识癌症并对肿瘤生物学产生兴趣 。另外,资深读者或感兴趣的初学者可以在文末找到三个版本的PDF文件下载链接。小编解读可能多有不当之处,如有需要还请 阅读原文


这次Hallmarks of Cancer的更新更是 引爆Twitter刷屏 ,大量肿瘤研究专家转发推荐!





瑞士洛桑大学教授、癌症研究领域的知名专家Johanna Joyce倾情推荐!



第一版 (2000年): 癌症6大标志性特征


癌症的6大标志性特征 ”充分梳理凝练了过去近百年的肿瘤研究进展和发现,为理解癌症的多样化表型搭建了一个基础逻辑框架。肿瘤的发生发展是渐进化、多步骤的,在正常细胞转变为肿瘤细胞的过程中,它们会逐步获得这些标志性功能,并最终演变成恶性病变。

2000版“ 癌症的6大标志性特征 ”分别是:

1、 自给自足的生长信号 (self-sufficiency in growth signals) :如H-RAS致癌基因的激活。

2、 对生长抑制信号不敏感 (insensitivity to anti-growth signals) :如视网膜母细胞瘤 (Rb) 基因 (肿瘤抑制基因) 的缺失。
3、 逃避凋亡 (evading apoptosis) :如生成IGF因子。
4、 无限复制的潜力 (limitless replicative potential) :如激活端粒酶。
5、 持续的血管生成 (sustained angiogenesis) :如生成VEGF诱导物。
6、 组织侵袭和转移 (tissue invasion & metastasis) :如E-钙黏蛋白的失活。



第二版(2011年): 癌症10大标志性特征


这一版在原有的6大标志性特征的基础上 增加了4个新的标志性特征 ,分别是: 细胞能量代谢的失控 (deregulating cellular energetics) 逃避免疫清除 (avoiding immune destruction) 肿瘤促炎症作用 (tumor-promoting inflammation) 基因组的不稳定性和突变 (genome instability and mutation) ,并将原有的6大标志性特征概念的内涵和外延进行了一些调整。

新增加的 4大标志性特征 考虑了肿瘤代谢、肿瘤免疫以及基因组不稳定性在肿瘤发生发展过程中的重要作用。4个新增标志中, 前两个 被定义为“ 初现标志 (emerging hallmarks) ,因为两者的作用还未得到全面的验证;而 后两者 被定义为“ 赋能特征 (enabling characteristics) ,因为正是它们导致了 肿瘤异常状态的后果 (consequences) 。此外,作者还明确了一个观点,即肿瘤的发展不仅是肿瘤细胞数量的增加,也需要围绕“ 肿瘤微环境 ”进行理解。


自从上个世纪下半叶分子生物学繁盛发展开始,基础理论研究与新药的研发变得愈发密不可分,很多新药物的研发都是建立在对肿瘤独特的标志性分子事件的深入认知的基础上,其直接靶向的环节往往也是影响这些标志性事件的 关键节点 (阿喀琉斯之踵,Achilles' Heel) 。因此,作者用 10大类药物作为例子 ,进一步佐证了“ 癌症十大标志性特征 ”所具有的实际意义。( 复习: 肿瘤细胞的十大特征


1、“持续增殖信号” vs “EGFR抑制剂”;

2、“逃避生长抑制” vs “细胞周期依赖性激酶 (CDK) 抑制剂”;
3、“逃避免疫清除” vs “激活免疫的抗CTLA-4单克隆抗体”;
4、“无限复制的能力” vs “端粒末端转移酶抑制剂”;
5、“肿瘤促炎症作用” vs “选择性抗炎药物”;
6、“激活浸润和转移” vs “HGF/c-Met抑制剂”;
7、“促血管生成” vs “VEGF抑制剂”;
8、“基因组的不稳定和突变” vs “PARP抑制剂”;
9、“抵抗细胞死亡” vs “诱导凋亡的BH3类似物”;
10、“细胞能量代谢的失控” vs “有氧糖酵解抑制剂”;



第三版(2022年): 癌症的14大标志性特征


在既有的10大标志性特征的基础上,本文作者此次再度增加了4个特征,分别是: 解锁表型可塑性 (Unlocking phenotypic plasticity) 非突变表观遗传重编程 (Non-mutational epigenetic reprogramming) 多态性的微生物组 (Polymorphic microbiomes) 衰老细胞 (Senescent cells)



遵循第二版的习惯,作者将其中的表型可塑性和细胞衰老归于 初现标志 (Emerging hallmarks) ,以表示仍需进一步更全面的研究和验证;表观遗传重编程和微生物组多态性被定义为赋能特征 (Enabling characteristics) ,表明其是肿瘤发展和其他标志性特征获得的驱动性因素。


新增的4大标志性特征具体内容如下


1、 解锁表型可塑性 (Unlocking phenotypic plasticity) ,而表型可塑性可以破坏细胞分化,作者将其分为三个方面,细胞去分化 (Dedifferentiation) 、细胞分化中断 (Blocked Differentiation) 和细胞转分化 (Transdifferentiation)








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