癌症六大特征

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癌症六大特征(The 6 Hallmarks of Cancer)是肿瘤生物学的奠基性理论,由 Douglas HanahanRobert A. Weinberg2000年Cell 杂志上首次提出。在该理论诞生之前,癌症研究被大量零散的基因突变数据所淹没,缺乏统一的逻辑框架。两位科学家提出,尽管癌症的基因型千差万别,但在表型上都必须获得六种核心能力才能演变为恶性肿瘤:自给自足的生长信号对生长抑制信号不敏感抵抗细胞死亡无限复制潜能持续的血管生成以及组织侵袭与转移。这一框架不仅统一了癌症生物学的认知,也直接推动了第一代靶向治疗药物(如伊马替尼)的研发。

癌症六大特征
Hallmarks v1.0 (点击展开)
肿瘤生物学的“宪法”
提出时间 2000年1月
核心期刊 Cell
作者 Hanahan & Weinberg
引用次数 >40,000次 (历史级)
理论焦点 细胞自主能力 (Cell-Autonomous)
后续演变 癌症十大特征 (2011)

初代图谱:恶性转化的六步阶梯

2000 年版的理论主要关注癌细胞内部发生的改变,解释了正常细胞如何通过积累突变,打破体内的稳态控制。

特征 (2000 原文术语) 生物学机制 关键基因/通路
1. 自给自足的生长信号
(Self-sufficiency in growth signals)
正常细胞分裂需要外部信号,而癌细胞通过自分泌生长因子或受体突变,实现“自我驱动”。 EGFR, RAS, HER2
2. 对生长抑制信号不敏感
(Insensitivity to anti-growth signals)
使细胞周期的“刹车系统”失灵,无视接触抑制和周围组织的静止指令。 RB1, TGF-β, CDKIs
3. 抵抗细胞死亡
(Evading apoptosis)
当细胞DNA损伤无法修复时本应启动自杀程序(凋亡),癌细胞通过上调抗凋亡蛋白存活下来。 TP53, BCL-2, Fas
4. 无限复制潜能
(Limitless replicative potential)
突破海弗里克极限。正常细胞分裂数十次后端粒耗尽而停止,癌细胞激活端粒酶以维持端粒长度。 端粒酶 (hTERT)
5. 持续的血管生成
(Sustained angiogenesis)
随着肿瘤长大(>1-2mm),内部缺氧。癌细胞启动“血管生成开关”,构建专属的血液供应网。 VEGF, FGF
6. 组织侵袭与转移
(Tissue invasion & metastasis)
癌细胞改变表面粘附分子,获得运动能力,穿透基底膜,扩散到远处器官。这也是癌症致死的首要原因。 E-cadherin (下调), N-cadherin

历史意义:从混乱到有序

范式转移 (Paradigm Shift)

在 2000 年之前,癌症研究就像集邮,科学家们收集了上百种癌基因和抑癌基因,但不知道它们如何协同工作。
六大特征的贡献在于:它提出无论基因突变多么复杂,所有癌细胞最终都必须通过这 6 条共同的路径来实现恶性转化。这为理性药物设计 (Rational Drug Design) 提供了理论蓝图。

       学术参考文献与权威点评
       

[1] Hanahan D, Weinberg RA. (2000). The Hallmarks of Cancer. Cell. 2000;100(1):57-70.
[学术点评]:创世纪。该论文是 Cell 杂志创刊以来引用率最高的综述之一。它定义了现代肿瘤生物学的基本词汇,是每一位肿瘤学者的必读经典。

[2] Fouad YA, Aanei C. (2017). Revisiting the hallmarks of cancer. American Journal of Cancer Research. 2017;7(5):1016-1036.
[学术点评]:回顾与反思。文章分析了自 2000 年以来这六大特征如何经受住了时间的考验,并指导了如 EGFR 抑制剂(吉非替尼)和 VEGF 抑制剂(贝伐珠单抗)的临床开发。

           癌症六大特征 (Hallmarks v1.0) · 知识图谱
后续升级 癌症六大特征 (2000) → 癌症十大特征 (2011) → 癌症十四大特征 (2022)
关键药物 伊马替尼 (Gleevec) • 曲妥珠单抗贝伐珠单抗
核心概念 细胞凋亡血管生成无限增殖转移
缺失维度 (2000年版尚未包含) 免疫逃逸能量代谢微环境