Cell：癌細胞的(de)十大特征 你可(kě)知？
其一(yī)：生長(cháng)信号的(de)自(zì)給自(zì)足
在人體這個迄今為(wèi)止最為(wèi)複雜的(de)系統中，倘若一(yī)個細胞想要改變其現有狀态（如(rú)從靜止到生長(cháng)分化狀态的(de)改變），必須接收到一(yī)系列相關指令，這一(yī)過程才能進行，就像軍隊中的(de)令行禁止一(yī)樣。就這樣，數以萬億計的(de)細胞各司其職，在和(hé)諧統一(yī)的(de)秩序中維系着人體的(de)健康。到目前為(wèi)止，科學(xué)家在正常細胞中還沒有發現一(yī)例例外。
這些改變細胞狀态的(de)指令，生物學(xué)上稱之為(wèi)信号分子(zǐ)，它們多是外源的(de)，即由另一(yī)類細胞産生，這也是人體保持自(zì)我平衡的(de)重要機制。信号分子(zǐ)通過與靶細胞上相應指令接收器（受體）相結合，細胞狀态改變這一(yī)過程得以實施。
在這方面，癌細胞是截然不同的(de)，它們通過種種“奇巧淫技”把自(zì)己對外源生長(cháng)信号的(de)依賴降到了最低(dī)限度。首先癌細胞們獲得自(zì)己發号施令的(de)能力，也就是說它們可(kě)以自(zì)行其是的(de)合成生長(cháng)分化所需的(de)生長(cháng)信号，無需依賴外源性信号。比如(rú)科學(xué)家們發現在神經膠母細胞瘤和(hé)惡性肉瘤中的(de)癌細胞就分别獲得了合成PDGF（血小闆源生長(cháng)因子(zǐ)）和(hé)TGFα（腫瘤生長(cháng)因子(zǐ)α）的(de)能力。其次癌細胞還會大量表達其表面的(de)信号接收器，這樣就可(kě)以富集周圍微環境中的(de)生長(cháng)信号從而進入生長(cháng)分化狀态（注：正常情況下，未經富集濃度的(de)生長(cháng)信号不足以觸發生長(cháng)分化）。此外癌細胞還會改造它周圍的(de)一(yī)些正常細胞成為(wèi)生長(cháng)信号的(de)生産工廠供其使用，并招募一(yī)些幫兇細胞，如(rú)成纖維細胞和(hé)內(nèi)皮細胞來幫助它們生長(cháng)分化。
其二：對抑制生長(cháng)信号不敏感
平衡似乎是人體系統中最重要的(de)關鍵詞。人體內(nèi)除了有生長(cháng)信号外，還存在着生長(cháng)抑制信号。在細胞分裂的(de)不同階段，都有一(yī)些分子(zǐ)如(rú)同看家護院的(de)“愛犬”一(yī)般時刻檢測這些細胞的(de)“身體狀況”和(hé)周邊環境，根據情況來決定細胞的(de)未來的(de)命運：或是繼續生長(cháng)分化，或是仍然處于靜止期，抑或喪失生長(cháng)分化能力進入有絲分裂的(de)後期。這樣正常細胞才能保持動态平衡的(de)狀态，進行有序的(de)生長(cháng)分化。對于癌細胞來說，如(rú)果想要擴大自(zì)己的(de)地(dì)盤，不斷地(dì)生長(cháng)分化，必須逃避這些“愛犬”分子(zǐ)的(de)監控。他們主要策略就是通過基因突變使得這些“愛犬”分子(zǐ)失去(qù)活性，從而實現對抑制生長(cháng)信号不敏感的(de)目的(de)。
其三：規避細胞凋亡
逃避細胞凋亡幾乎是所有類型的(de)癌細胞都具有的(de)能力。負責細胞凋亡的(de)信号分子(zǐ)大體上可(kě)以分為(wèi)兩類：一(yī)類如(rú)同上文所述的(de)“愛犬”分子(zǐ)，如(rú)一(yī)種名叫p53的(de)蛋白就是其中最重要的(de)成員之一(yī)；另一(yī)類則負責執行細胞凋亡。前者監控細胞內(nèi)外環境，一(yī)旦發現不正常情況足以觸發細胞凋亡，即指揮後者執行。目前科學(xué)研究證實，DNA損傷，信号分子(zǐ)的(de)失衡以及機體缺氧都有可(kě)能觸發細胞凋亡。
細胞凋亡是人體防癌抑癌的(de)主要屏障。在“愛犬”分子(zǐ)眼中，癌細胞就是一(yī)種狀态不正常的(de)細胞，而癌細胞逃避細胞凋亡的(de)主要方法是通過基因突變使p53蛋白失活。統計顯示大約超過50%的(de)人類癌症中發現p53蛋白的(de)失活。
其四：具有無限的(de)複制潛力
在細胞體外培養實驗中，人們觀察到，大多數正常細胞僅有60次左右的(de)分裂能力。科學(xué)家已經證實，細胞的(de)分裂能力與染色體末端的(de)一(yī)段數千個堿基的(de)序列有關。這段序列成為(wèi)端粒，每經一(yī)個分裂周期，這段序列就會減少50～100個堿基，随着分裂次數的(de)漸多，端粒變得越來越短(duǎn)，後果就是其無法再保護染色體的(de)末端，染色體也就無法順利複制，進而導緻細胞的(de)衰老死亡。
研究結果表明，所有類型的(de)癌細胞都有維持端粒的(de)能力。這種能力主要是通過過量表達端粒酶實現的(de)。端粒酶主要功能是為(wèi)端粒末端添加所需堿基，以保證端粒不會因複制而縮短(duǎn)。
其五：持續的(de)新生血管形成
對細胞來說，血管就是最重要的(de)“糧道(dào)”。這個“糧道(dào)”對于細胞正常生長(cháng)并良好地(dì)行使其功能是如(rú)此重要，以至于一(yī)個細胞與其最近的(de)毛細血管的(de)距離(lí)不能超過100微米。
通常情況下，在組織形成和(hé)器官發生這些生理(lǐ)過程中，血管生成是受到精細調控的(de)，而且這種情況下的(de)血管形成也是暫時的(de)，當上述生理(lǐ)過程結束後，血管生成即會停止。促進和(hé)抑制血管生成的(de)信号分子(zǐ)通常處于“勢均力敵”的(de)平衡狀态。
癌細胞獲得持續的(de)新生血管形成能力就是通過打破這種平衡狀态開始的(de)。科學(xué)家們在許多類型的(de)腫瘤當中發現，一(yī)些促進血管形成的(de)信号分子(zǐ)如(rú)VEGF（血管內(nèi)皮生長(cháng)因子(zǐ))和(hé)FGF（成纖維細胞生長(cháng)因子(zǐ)）的(de)表達水平都遠高(gāo)于相應的(de)正常組織對照，而一(yī)些起抑制作用的(de)信号分子(zǐ)如(rú)thrombospondin-1或β-interferon的(de)表達則下降。
其六：侵襲和(hé)轉移
人體中的(de)正常細胞除了成熟的(de)血細胞外，大多數需要粘附在特定的(de)胞外基質上才能存活并正常行使功能，比如(rú)上皮細胞及內(nèi)皮細胞，一(yī)旦脫離(lí)細胞的(de)胞外基質則會發生細胞凋亡。将這些細胞粘附在胞外基質或互相粘附在一(yī)起的(de)分子(zǐ)稱為(wèi)細胞粘附分子(zǐ)，它們如(rú)同“錨”把船固定在港口一(yī)樣發揮着錨定的(de)作用。
E-鈣粘素是目前研究最深入的(de)細胞粘附分子(zǐ)之一(yī)。它在上皮細胞中廣泛表達，而在大多數上皮細胞癌中則發現活性的(de)喪失，而喪失的(de)方式有多種多樣，如(rú)基因水平上突變導緻的(de)失活及蛋白水平上活性區域被降解導緻的(de)失活等。科學(xué)家們認為(wèi)E-鈣粘素在上皮細胞癌中發揮着廣泛的(de)抑制癌細胞侵襲和(hé)轉移的(de)作用。它的(de)活性的(de)喪失标志着癌細胞在獲得第六種武器的(de)道(dào)路上邁出了重要的(de)一(yī)步。
其七：免疫逃避
無論是固有免疫還是适應性免疫系統在腫瘤清除中都起着重要的(de)作用。而實體腫瘤卻都具有不同的(de)逃逸人體免疫系統監視(shì)的(de)功能，從而确保它們不被免疫細胞如(rú)T細胞，B細胞，巨噬細胞和(hé)自(zì)然殺傷細胞的(de)殺傷和(hé)清除。在結腸癌和(hé)卵巢癌患者中，那些體內(nèi)含有大量CTLs和(hé)NK殺傷細胞的(de)病人狀況要比缺少這些免疫細胞的(de)病人好得多。而在那些具有高(gāo)度免疫原性的(de)癌細胞中，它們通常會通過分泌TGF-β或其它免疫抑制因子(zǐ)來癱瘓人體的(de)免疫系統。
其八：調控細胞代謝
即便在有氧氣的(de)條件下，癌細胞也會通過調控，使其能量主要來源于無氧糖酵解的(de)代謝方式，這被稱為(wèi)“有氧糖酵解”。目前已經有研究證實了在神經膠質瘤和(hé)其它種類的(de)癌細胞中，異檸檬酸鹽脫氫酶功能上的(de)突變也許和(hé)細胞能量代謝方式的(de)改變有關，它能提高(gāo)細胞中氧化物的(de)含量從而影響基因組的(de)穩定性，還可(kě)以穩定細胞中的(de)HIF-1轉錄因子(zǐ)以提高(gāo)癌細胞的(de)血管生成和(hé)浸潤能力。
其九：基因不穩定性和(hé)易突變
腫瘤複雜的(de)發生過程可(kě)以歸根于癌細胞基因的(de)不斷突變。在需要大量基因突變來誘導腫瘤發生時，癌細胞常常會提高(gāo)其對可(kě)誘導基因突變物質的(de)敏感性，從而加快它們基因突變的(de)速度。在該過程中，由于某些穩定和(hé)保護DNA的(de)基因發生突變，會顯著提高(gāo)癌症的(de)發生幾率。盡管在不同類型的(de)腫瘤中基因突變的(de)種類不同，但均可(kě)以發現大量穩定和(hé)修複基因組DNA的(de)功能缺失。提示我們腫瘤細胞的(de)一(yī)大重要特征就是固有的(de)基因組不穩定性。
其十：引發炎症反應
在過去(qù)數十年(nián)中，大量的(de)研究證實了炎症反應（注：主要由固有免疫細胞引起）和(hé)癌症發病機理(lǐ)之間的(de)關系：炎症反應可(kě)為(wèi)腫瘤微環境提供各種生物激活分子(zǐ)，例如(rú)包括生長(cháng)因子(zǐ)（可(kě)維持癌細胞的(de)增殖信号）、生存因子(zǐ)（可(kě)抑制細胞死亡）、促血管生成因子(zǐ)和(hé)細胞外基質修飾酶（可(kě)利于血管生長(cháng)，癌細胞浸潤和(hé)轉移）、以及其它誘導信号（可(kě)激活EMT和(hé)癌細胞的(de)其它一(yī)些特征）。此外，炎性細胞還會分泌一(yī)些化學(xué)物質，其中ROS可(kě)以加快臨近癌細胞的(de)基因突變，加速它們的(de)惡化過程。
