刘英格：分子病理：解读癌症发生的分子机制

癌症，亦称恶性肿瘤（malignantneoplasm），是一种由细胞生长增殖机制失常而引起的严重疾病。其特点包括细胞无控制的增殖、生长不分化、丧失正常的接触抑制能力以及在体内出现浸润性的转移。癌症的发生是一个复杂的多步骤过程，涉及遗传信息的改变和多个基因的相互作用。

一、分子机制概述

癌症的发生主要源于细胞内遗传信息的改变，这些改变可以通过多种分子机制实现，包括基因突变、基因重排、基因扩增和基因缺失等。

1.原癌基因的激活

原癌基因（proto-oncogenes）是正常细胞内存在的一类基因，它们编码的产物对细胞的生长、增殖和分化具有促进作用。这些产物包括核癌蛋白、蛋白质激酶、生长因子及生长因子受体等。

原癌基因的激活方式多种多样，包括点突变、基因扩增、染色体易位和基因重排等。例如，某些生长因子受体基因的点突变会导致受体持续激活，从而引发下游信号通路的过度激活，促进细胞增殖。

2.抑癌基因的失活

抑癌基因（tumorsuppressorgenes）是另一类对细胞生长和增殖起负调控作用的基因。它们编码的产物包括跨膜受体、细胞调节因子、细胞周期因子、转录因子和转录调节因子等，这些产物能够抑制细胞的增殖和恶性转化。正常情况下，抑癌基因的表达与原癌基因的表达相互协调，共同维持细胞的正常增殖和分化。

抑癌基因的失活方式包括点突变、基因缺失、基因倒置、有丝分裂重组和染色体丢失等。例如，p53基因是最著名的抑癌基因之一，其突变在多种癌症中均可见到。p53基因的突变会导致其产物丧失对细胞增殖的抑制作用，进而引发细胞癌变。

二、癌症发生的分子病理过程

癌症的发生是一个复杂的多步骤过程，涉及多个基因的突变和表达调控异常。在分子病理学的角度下，这一过程可以大致分为以下几个阶段：

1.启动阶段

启动阶段是癌症发生的最初阶段，主要涉及原癌基因的激活和抑癌基因的失活。在这个阶段，细胞内的遗传信息开始发生改变，原癌基因和抑癌基因的表达调控出现异常。

2.促进阶段

在促进阶段，细胞内的遗传信息继续发生改变，涉及更多的基因和信号通路。这些改变进一步促进了细胞的异常增殖和分化，使细胞逐渐失去正常的形态和功能。

3.进展阶段

进展阶段是癌症发展的最后阶段，此时细胞已经具备了明显的恶性特征。在这个阶段，细胞会大量增殖并形成肿瘤，同时开始侵袭和转移至其他组织和器官。

三、癌症分子病理学的应用

随着分子生物学技术的不断发展，癌症的分子病理学研究取得了重大进展。这些研究成果不仅为癌症的诊断和治疗提供了重要的理论依据，也为开发新的抗癌药物和治疗方法提供了新的思路。

1.癌症的诊断

通过检测肿瘤组织中的原癌基因和抑癌基因的突变情况，可以对癌症进行早期诊断和分型。2.癌症的治疗

针对癌症发生的分子机制，开发出了多种靶向治疗药物。这些药物能够特异性地作用于肿瘤组织中的特定基因或信号通路，从而抑制肿瘤细胞的增殖和扩散。

3.癌症的预防

通过深入了解癌症发生的分子机制，可以制定出更加有效的预防措施。例如，通过改善生活方式、减少环境污染和避免接触致癌物质等方式，可以降低癌症的发病风险。

四、癌症分子机制的前沿研究

随着科技的进步，特别是高通量测序技术、单细胞测序技术、以及CRISPR基因编辑技术的快速发展，癌症分子机制的研究正不断深入，并揭示了更多以前未知的分子事件和调控网络。

1.表观遗传学的角色

除了基因突变和基因表达调控外，表观遗传学的改变在癌症发生中也扮演着重要角色。表观遗传学主要关注DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等调控机制，这些机制能够影响基因的表达而不改变DNA序列本身。

2.肿瘤微环境与免疫逃逸

肿瘤微环境是肿瘤细胞与其周围细胞（如成纤维细胞、免疫细胞、血管内皮细胞等）及细胞外基质相互作用的复杂网络。近年来，研究发现肿瘤微环境在促进肿瘤生长、侵袭和转移中起关键作用。

3.肿瘤干细胞与肿瘤异质性

肿瘤干细胞（CancerStemCells,CSCs）是一类具有自我更新能力和分化潜能的细胞，它们在肿瘤的发生、发展、复发和转移中起关键作用。肿瘤干细胞的存在解释了肿瘤异质性的现象，即同一肿瘤组织内存在不同基因型和表型的细胞。

4.精准医疗与个体化治疗

基于癌症分子机制的研究，精准医疗和个体化治疗已成为癌症治疗的新趋势。通过高通量测序技术对患者的肿瘤组织进行全基因组测序或特定基因组的靶向测序，可以全面了解患者的基因突变情况、基因表达谱和表观遗传状态等信息，从而制定出个性化的治疗方案。

五、结论与展望

癌症的发生是一个复杂的多步骤过程，涉及多个基因的突变和表达调控异常。随着分子生物学技术的不断发展，我们对癌症分子机制的理解日益深入。这些研究成果不仅为癌症的诊断和治疗提供了重要的理论依据和技术支持，也为开发新的抗癌药物和治疗方法提供了新的思路。未来，随着精准医疗和个体化治疗的不断推进，我们有理由相信癌症的治愈率将不断提高，患者的生活质量将得到显著改善。（濮阳油田总医院 病理科 刘英格）

来源：大河报健康科普 编辑：郭莉培