癌症的原因

遗传以及表观遗传程序

一种方法设想癌细胞是指重新连接了增殖、分化和死亡的正常控制回路的细胞。由基因序列和表观遗传结构编码的电路功能的改变，使细胞能够逃脱编程控制。

遗传程序，共同的所有细胞在身体(无论是非癌变或癌变)，被发现在DNA序列，它被打包在染色体在细胞里核．每个人都有一个独特的DNA序列，由大约30亿个碱基对(DNA单位)组成，大约25,000个碱基对基因．一个基因可以被认为是细胞遵循的一组指令来生成蛋白质，每个基因为不同的蛋白质提供方向。一些与癌症有关的基因产物是分组组织的(通路)，它们形成网络，在细胞内传递信息，并刺激细胞对变化的反应环境．

表观遗传密码负责为细胞提供其特定特化的记忆，例如，是基因的一部分大脑,肝,或皮肤．表观遗传密码体现在DNA的化学变化和染色质(细胞核中的蛋白质-DNA纤维，凝结后形成染色体)的化学和结构改变中。染色质的修饰，例如当甲基基团附着在染色质结构中的蛋白质上时，将纤维保持在一种不那么浓缩(“开放”)的状态，并导致受影响区域的基因变得或保持活性。基因表达的结果模式规定维持细胞分化。

组成肿瘤的数十亿个细胞来自于一个细胞，在这个细胞中，遗传和表观遗传密码的干扰导致控制细胞存在的控制电路的重塑。然而，单一的破坏性遗传或表观遗传事件并不足以将健康细胞转化为癌细胞。相反，一个细胞的DNA或染色质必须受到几次损伤才能癌变。其中的第一个，煽动转化的伤害，被称为启蒙。随之而来的促进转化的损害被称为促进。引发癌症需要起始和促进两个过程。在许多情况下，这是一个需要数年时间的缓慢过程。

癌细胞的特征

无论哪种肿瘤类型，癌细胞显示出许多与特定分子变化有关的特征，可以被认为是“癌症的特征”。一般来说，这些特性与前面提到的从编码的单元格程序转义有关。其中的特征是:(1)增加增殖活性，(2)逃避生长抑制，(3)抵抗细胞死亡，(4)获得长生不老，(5)获得扩散和侵入远处组织并刺激的能力血管生成的形成血管）.

的作用突变

原癌基因，促进细胞生长，还有肿瘤抑制基因,这抑制它是已知致癌物质的常见目标，包括化学物质、病毒和辐射．这些药剂通过诱导这些基因的变化或干扰基因编码的蛋白质的功能来发挥作用。将原癌基因转化为癌基因的突变往往会过度刺激细胞生长，使细胞在应该休息的时候保持活跃，而肿瘤抑制基因的突变则消除了对细胞生长的必要刹车，也使细胞持续活跃。(原癌基因之所以如此命名，是因为它们有可能突变成致癌基因。)

正常细胞能够通过其自身的功能修复这种遗传损伤DNA修复机制，例如所谓的错配修复基因，其正常功能是识别和修复细胞正常生命过程中出现的有缺陷的DNA片段。然而，如果细胞的修复机制有缺陷，突变就会发生积累，未被修复的基因损伤将在细胞分裂时复制并传递给所有子细胞。这样就出现了故障DNA修复机械作用有助于某些癌症的发生。

当一个正常的细胞感觉到它的DNA被损坏时，它就会停止分裂，直到损坏被修复。但当损伤是巨大的，细胞可能会放弃任何修复的尝试，而是激活其凋亡自杀程序。细胞一开始的寿命是有限的，因此它们在分化后的一段时间内就会死亡(细胞的寿命因类型而异;一些白细胞例如，一些动物只活几个小时，而某些神经元活几十年)。为了执行细胞死亡程序完整性在触发程序中起作用的基因必须被保留。在癌细胞中，一种名为p53的蛋白质发生突变后，该程序就失效了，大约一半的癌症都会发生这种突变。细胞也可以通过绕过衰老来获得永生，衰老通常标志着细胞功能存在的结束。这是通过获得防止染色体末端缩短的突变来实现的端粒．端粒可以被认为是时钟;它们随着每一轮细胞分裂而逐渐缩短，使细胞更接近死亡(见下文端粒和不死细胞）.

细胞寿命的显著延长，无论是通过细胞凋亡缺陷还是端粒缩短，都增加了它在DNA中积累突变的机会，从而改变细胞。一旦细胞被转化，突变的过程不会结束。事实上，能够检测外显子组(基因组中编码蛋白质的部分)异常的技术已经揭示了每个肿瘤细胞平均约100个突变。在引起肿瘤形成中发挥最大作用的突变被称为驱动突变。驱动突变可能为肿瘤细胞提供了选择优势，而细胞基因组中发生的其余随机突变则在每个复制周期中被简单地带走，因此被称为乘客突变。

肿瘤细胞的遗传和表观遗传程序中的额外突变和变化并非没有后果。特别是，他们可能会促进侵袭和转移，使肿瘤内的细胞迁移出去，最终在远处的肿瘤中休息器官，在那里它们可能会产生新的肿瘤(见下文侵袭和转移）.