癌细胞是指在身体内不断分裂、产生肿瘤或在血液或淋巴中充斥着异常细胞的细胞。细胞分裂是身体用于生长和修复的正常过程。一个母细胞分裂形成两个子细胞,而这些子细胞用来构建新组织或取代因老化或损坏而死亡的细胞。健康细胞在不需要更多子细胞时停止分裂,但癌细胞则持续产生复制。此外,癌细胞还能够通过转移的过程从一处扩散到人体的另一部分。
癌细胞的不同胞系可根据其起源的细胞类型进行分类。
根据癌细胞起源的细胞类型,可以将其分为不同的类别。例如,癌肿是大多数癌细胞的来源,起始于人体内外表面组织的上皮细胞。白血病则源自负责产生新血细胞的组织,最常见于骨髓。淋巴瘤和多发性骨髓瘤起源于免疫系统的细胞。其它类型如肉瘤,源自结缔组织,包括脂肪、肌肉和骨骼;而中枢神经系统癌则源自脑和脊髓的细胞。
癌细胞在显微镜下有着可见的特征,其细胞核通常较大且不规则。
癌细胞的核形、大小、蛋白质组成及质地常常发生变化,常见的变化包括出现凹槽、折痕或凹陷,并且染色质的分布可能会聚集或散开。此外,核仁也可能变得较大。正常细胞的核通常是圆形或固体的,而癌细胞的轮廓则往往不规则。因此,各种癌症型别的癌细胞具有不同的特征性变化,这些变化甚至可以作为癌症诊断和分期的标记。
癌细胞的产生是由于负责调控细胞分裂的基因受损。致癌过程是由正常细胞基因组成的突变和表观突变造成的,这破坏了细胞增殖和死亡之间的正常平衡,导致了在身体内不受控制的细胞分裂。这种细胞的快速增殖可能导致良性或恶性肿瘤的产生,其中恶性肿瘤还能侵入其他器官并造成威胁。多次突变的累积通常是将正常细胞转化为癌细胞所必需的,这些突变可能由于环境中暴露于辐射、化学物质及DNA转录中的未被校正的错误等因素造成,年龄也因此成为一个风险因素。
当细胞缺乏修复DNA损伤的能力,这些损伤可能随着细胞分裂而遗留在细胞内。
若一个细胞无法有效修复其DNA损伤,这些损伤会在细胞内以更高的水平积累。这些损伤在细胞DNA复制时可能导致复制错误,包括引起癌症的突变。多种遗传的DNA修复障碍疾病都被描述出来,并且已有研究指出多种癌症中缺乏特定的DNA修复酶。例如,在几种不同类型的癌症中观察到DNA修复酶O-6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶的表现不足。这些DNA修复能力的缺陷可能使细胞系列更易于发展为癌症,而在癌细胞系的进程中,修复能力的增强仍有可能对临床结果产生重要影响。
癌细胞拥有一些独特的特征使其在人群中表现得如同「不死之身」。根据研究,端粒酶是这些细胞延长生命周期的一种酶。大多数细胞在每次分裂时端粒会变短,而最终导致细胞死亡。然而,癌细胞通过端粒酶延长其端粒,这是癌细胞积累并形成肿瘤的主要原因之一。这为未来的癌症治疗提供了新的可能性及挑战。
随着研究的深入,越来越多的创新疗法出现。在2019年2月,医学科学家们宣布,利用与白蛋白结合的铑,创造出一种光敏化分子,能够穿透癌细胞并在光照下进行治疗,这种被称为光动力疗法的治疗方法显示出了良好的效果。
这些发现让科学家们不断深入探索癌细胞的奥秘,或许未来能有更有效的对策进一步战胜癌症。但究竟我们对这些不死细胞的了解能否帮助我们找到克制它们的办法呢?