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促癌作用

促癌作用(英文:Tumor-Promoting Effects)指某些因素(基因、信号通路、环境暴露等)通过刺激细胞增殖、抑制凋亡、诱导基因组不稳定或重塑肿瘤微环境等方式,促进癌症发生、发展和转移的生物学过程。以下是多层次的机制解析与实例:


核心促癌机制与关键分子

1. 驱动基因突变

基因类型促癌机制代表基因相关癌症
原癌基因功能获得性突变 → 持续激活信号通路KRAS, EGFR, MYC胰腺癌, 肺癌, 淋巴瘤
抑癌基因功能丧失性突变 → 细胞周期失控TP53, PTEN, RB1卵巢癌, 胶质瘤, 视网膜母细胞瘤
DNA修复基因突变 → 基因组不稳定 → 加速癌变BRCA1/2, MSH2乳腺癌, 结直肠癌

✅ KRAS经典促癌:G12V突变 → GTP酶失活 → 持续激活MAPK通路 → 细胞无限增殖。

2. 表观遗传失调

  • DNA甲基化

    • 抑癌基因启动子高甲基化(如CDKN2A/p16沉默)→ 细胞周期失控。

  • 组蛋白修饰

    • H3K27me3升高(EZH2过表达)→ 抑癌基因关闭 → 乳腺癌转移。

  • 非编码RNA

    • 致癌miRNA(oncomiR):miR-21抑制PTEN → 激活PI3K/AKT通路。

3. 肿瘤微环境(TME)重塑

组分促癌作用
肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)分泌IL-10/TGF-β → 抑制T细胞 → 免疫逃逸;分泌VEGF → 血管新生
癌症相关成纤维细胞(CAFs)分泌HGF/IL-6 → 激活癌细胞的STAT3通路 → 增殖/抗凋亡
细胞外基质(ECM)纤维连接蛋白沉积 → 激活整合素-FAK信号 → 侵袭转移

环境促癌因子(致癌物分类)

根据IARC(国际癌症研究机构)分类:

类别定义代表促癌物
1类明确人类致癌物烟草烟雾(肺癌)、黄曲霉毒素B₁(肝癌)、砷(皮肤癌)、HPV(宫颈癌)
2A类很可能人类致癌物红肉(结直肠癌)、高温油炸释放的丙烯酰胺(卵巢癌)
2B类可能人类致癌物氯仿(膀胱癌)、电磁场(白血病争议)
3类尚未归类咖啡因(无证据)、茶(部分研究示保护作用)

⚠️ 促癌不等于致癌

  • 启动作用(Initiation):致癌物直接损伤DNA(如苯并芘形成DNA加合物)。

  • 促进作用(Promotion):促癌物刺激突变细胞克隆扩增(如TPA激活PKC通路)。


经典促癌信号通路

[生长因子]--> B[受体酪氨酸激酶 RTKs]--> C[RAS/RAF]--> D[MAPK通路]--> E[增殖基因转录]C --> F[PI3K]--> G[AKT]--> H[抑制凋亡+促代谢]G --> I[mTOR]--> J[蛋白合成]
  • 关键靶向药物

    • EGFR抑制剂(吉非替尼)、AKT抑制剂(Ipatasertib)、mTOR抑制剂(依维莫司)。


促癌作用的可逆性与干预

1. 化学预防

药物/营养素靶点降低的癌症风险
他莫昔芬雌激素受体拮抗剂乳腺癌(高风险人群)
阿司匹林抑制COX-2 → 减少炎症结直肠癌(20-40%)
维生素A衍生物诱导分化 → 抑制增殖头颈癌/肺癌前病变

2. 免疫重编程

  • 解除免疫抑制

    • PD-1/PD-L1抑制剂(帕博利珠单抗)→ 阻断T细胞耗竭 → 逆转TME促癌作用。

  • CAR-T细胞

    • 靶向CD19 → 清除B细胞淋巴瘤(即使存在促癌突变)。


前沿研究方向

  1. 微生物组促癌

    • 具核梭杆菌(F. nucleatum)激活TL4/β-catenin通路 → 结直肠癌化疗抵抗。

  2. 机械应力促癌

    • 组织硬度升高 → 激活YAP/TAZ通路 → 驱动乳腺癌转移(Nature, 2020)。

  3. 代谢物促癌

    • 肿瘤细胞释放乳酸 → 抑制DC细胞功能 → 免疫逃逸(Cell Metab, 2021)。


实验模型验证促癌作用

方法应用实例
转基因小鼠KRASᴳ¹²ᴰ诱导型小鼠 → 肺腺癌模型(促癌突变验证)
类器官共培养结直肠癌类器官 + CAFs → 研究基质细胞促转移机制
CRISPR筛选全基因组筛选 → 发现RAS突变癌细胞的生存依赖基因(如SHOC2)

临床意义总结

促癌作用是癌症进展的 “加速引擎” ,其干预策略包括:

  • 靶向驱动基因(如EGFR-TKI治疗肺癌)

  • ?️ 阻断微环境支持(如抗VEGF贝伐珠单抗)

  • 逆转免疫抑制(如PD-1抑制剂)
    理解促癌机制,是实现癌症 “精准预防+治疗” 的核心突破点!

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