基因功能失常是癌细胞得以摆脱对细胞行为的正常约束的根本原因。因为基因可产生作为细胞构造的基石、信号和其他基因调节器的蛋白质,一个基因的突变,会使其丧失功能或过度活跃,从而给细胞造成多种导致混乱的影响。尽管如此,细胞通常需要集合多个基因中的多种促癌突变,才能获得恶性肿瘤的鲜明特征。对能产生上述特征的所有基因变化作出鉴定,有朝一日将揭示哪些突变是哪类特定癌症,甚至某个特定患者的恶性肿瘤的真正罪魁祸首,以最有效的方法对疾病进行干预。

▲复杂的路线图

人体细胞内极端复杂的分子相互作用可以看作是一个平行且相互交织的许多通道的网络。一条通道的简化描述显示它开始于细胞膜内一簇表皮生长因子受体(EGFR)。细胞外生长因子产生的刺激传递信号给另外的蛋白质和基因,最终促使细胞通过分裂而增长。

▲致癌基因突变

在肺部和乳腺肿瘤的要害部分,表皮生长因子受体(EGFR)基因族发生突变或复制,从而增加了它们所编码的受体的数量和功能,同时过度刺激了这条生长通道;对下游基因的损伤也能造成类似的结果。在约70%黑素瘤中,B-RAF基因的变化也会促使过度活跃的细胞增殖。多种类型癌症中不同的RAS基因版本都会发生突变,从而影响细胞的生长以及相互交错的通道——例如,使通常摧毁受损细胞的自杀程序受到干扰。

癌的特性

下列6种异常能力赋予肿瘤以扩充自身组织并扩散到全身的致命杀伤力:

①生长信号的自给自足:癌细胞能放大外界的生长信号,或产生它们自身的生长信号。

②抗生长信号失灵:癌细胞对来自周边组织的静息信号变得“充耳不闻”。

③逃避细胞自杀:受损细胞中本应激发或执行自毁程序的机制失效或无从发挥作用。

④无限复制的能力:癌细胞能逃避对一个正常细胞分裂次数的内在限制。

⑤持续的血管生长:肿瘤可不断发出信号促使新血管发育以输送氧和营养物质。

⑥侵害性和迁移性:癌细胞能违抗多种控制细胞于固定位置并防止其向其他组织游动和在其中繁衍的信号。