Cell盘点癌症研究:17篇经典癌症综述(上)

【字体: 时间:2014年12月18日 来源:生物通

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  近年来,癌症研究迅速扩展,急速进入了疾病治疗和药物研发的多个节点。为此Cell杂志特收集了发表在该期刊上的多篇综述,展现了癌症研究多领域进展,其中包括癌症的关键特征,癌症表观遗传学,癌症免疫学,以及调控这种疾病的关键信号机制。

  生物通报道:近年来,癌症研究迅速扩展,急速进入了疾病治疗和药物研发的多个节点。为此Cell杂志特收集了发表在该期刊上的多篇综述,展现了癌症研究多领域进展,其中包括癌症的关键特征,癌症表观遗传学,癌症免疫学,以及调控这种疾病的关键信号机制。

在这17篇经典癌症综述中,有著名的两篇癌症十大特征综述,也有论述癌症转移的框架综述,甚至还包括早年间关于肿瘤发生过程中血管新生开关的相关综述。

Cancer Epigenetics: From Mechanism to Therapy

在过去的15年间,科学家们进行了许多关于DNA表观遗传调控的研究,DNA甲基化,组蛋白修饰、核小体重塑,还有RNA介导的靶向调控生物学机制都是分析癌症成因的关键问题。

这篇综述提出了这些表观遗传途径背后的基本规则,并指出这些机制如果出现问题,就会引发癌症。此外针对染色体调控的表观遗传药物临床和临床前的实验结果也给了我们不少希望,也许是时候全面肯定癌症表观遗传的中心作用了。

MYC on the Path to Cancer

MYC基因是目前最为广泛研究的一种核内癌基因,MYC基因家族包括3个主要成员C- Myc、N- Myc和L- Myc。其中C- Myc最早被鉴定,是禽类骨髓细胞瘤病毒转化序列的细胞同源物。目前对于L-Myc 的作用仍了解甚少。N-Myc的表达具有组织特异性,可以在小鼠发育中替代c-Myc。

早期研究致癌逆转录病毒引起暴发性鸡肿瘤为发现MYC铺平了道路,从而鉴别出了引起髓细胞瘤病的v-myc致癌基因。在宿主基因组中V-myc的同源序列就是 c-myc。尽管寻找类似的人类逆转录病毒无法概括人类癌症中的逆转录致癌基因,但也有研究发现人类MYC通常在伯基特淋巴瘤(Burkitt lymphoma)中因平衡染色体易位而发生改变,因此是一种真正的人类癌基因。MYC经常在多发性骨髓瘤中发生易位,也是在各种不同人类癌症中扩增程度最高的癌基因之一。有研究表明人类结肠癌中Wnt-APC信号缺陷可促进TCF转录激活MYC。在T细胞白血病中MYC处于失控Notch信号通路的下游。因此在通往癌症的道路上最常见到MYC的改变。

除了在肿瘤形成中的作用,MYC还可以与Sox2、Oct4和 KLF4一起共同将成纤维细胞重编程到多能干细胞状态。基于它在细胞生长、增殖、肿瘤形成和干细胞中的中心作用,作者Chi V. Dang在文章中表示他带着以下的这些关键问题,例如MYC的蛋白质产物Myc的分子功能是什么?MYC如何促成了肿瘤形成?MYC原癌基因与在各种人类癌症中发现的失控形式之间的差异?MYC或Myc的靶基因能否成为癌症治疗的靶点?回顾总结了当前对于MYC的了解。

Cancer Invasion and the Microenvironment: Plasticity and Reciprocity

癌症侵袭是一个细胞和组织驱动性的过程,包括了物理性,细胞和分子各种决定因素调整和作出应答,贯穿了癌症扩张的整个进程。

癌症侵袭由肿瘤细胞中调控细胞骨架动力学,细胞基质和细胞间相互作用等多方面的信号途径驱使和维持。这篇综述就是描述了这种细胞基质,细胞间黏合,蛋白酶及细胞因子系统等癌细胞组织侵袭背后的故事。

从中研究人员解释了肿瘤细胞和周围组织结构的重编程如何引导细胞侵袭,和产生不同传播模式的机制,由此获得的这种“可塑性”又是如何帮助不同癌症侵袭具有不同的路线和程序,增加其异质性的。

Tumor Metastasis: Molecular Insights and Evolving Paradigms

这篇文章是癌症研究领域大牛Robert A.Weinberg与另外一位科学家撰写的综述性文章,介绍了最近肿瘤转移细胞生物学与分子生物学新进展,这些成果将有助于了解与靶向治疗有关的侵袭-转移级联作用。

癌症转移是一个多步骤细胞生物学过程的产物,这个过程被称为侵袭-转移级联作用。侵袭-转移级联作用包括癌细胞传播到解剖学意义上的远距离器官中,以及对新环境的适应过程。这每个事件都由肿瘤细胞遗传学,或者(和)表观遗传的改变,以及非肿瘤基质细胞共同作用驱使——非肿瘤基质细胞可以帮助初始转移细胞获得“安居乐业”的通行证。

人类的大部分癌症主要累及的是器官的上皮细胞层。在通常情况下上皮细胞并不具有活动能力。而在胚胎发育过程中,由于移动相关的蛋白质表达增高,连接细胞的蛋白质分泌受到抑制,促使某些上皮细胞开始向具有活动能力的间质细胞转化,实现细胞在胚胎中的迁移。基于此,科学家们提出在癌症中或许也存在相同的上皮-间质转化(EMT),并有可能是癌细胞与周围细胞分离,通过血液循环播种形成新肿瘤病灶的基础。

Hallmarks of Cancer: The Next Generation (The Hallmarks of Cancer)

这两篇文章都是经典的癌症论文,可以说是癌症研究方向的人都读过的论文,前一篇是2000年发表的,介绍了肿瘤细胞的六大基本特征。后来隔了十多年,两位作者再次发文,简述了最近10年肿瘤学中的热点和进展,包括细胞自噬、肿瘤干细胞、肿瘤微环境等等,并且将原有的肿瘤细胞六大特征扩增到了十个,更成为了Cell杂志上最受关注十篇文章之一,是经典中的经典。

扩充后的十大特征包括:自给自足生长信号(Self-Sufficiency in Growth Signals);抗生长信号的不敏感(Insensitivity to Antigrowth Signals);抵抗细胞死亡(Resisting Cell Death);潜力无限的复制能力(Limitless Replicative Potential);持续的血管生成(Sustained Angiogenesis);组织浸润和转移(Tissue Invasion and Metastasis);避免免疫摧毁(Avoiding Immune Destruction);促进肿瘤的炎症(Tumor Promotion Inflammation); 细胞能量异常(Deregulating Cellular Energetics);基因组不稳定和突变(Genome Instability and Mutation)。

原文摘选:

Landmark Cell Reviews: Cancer

In recent years, cancer research has undergone a rapid expansion, pursuing paths leading to disease and potential therapies. In this Collection, we highlight seminal Reviews published in Cell, addressing a wide range of topics in cancer research, from defining the hallmarks of cancer to the epigenetic, immune, and signaling mechanisms contributing to the disease.

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