Опухоли были обнаружены у людей более 3000 лет назад и были найдены на костях первобытных людей. Опухоли были описаны с самого начала письменности. Слово «опухоль» встречается в надписях на костях оракула, раскопанных в Иньсю. На Западе слово «рак» появилось раньше, чем слово «мадицина», которое происходит от слова «краб», вероятно, имея в виду поведение краба, склонного к инфильтрации и метастазированию. Научная онкология зародилась в 19 веке после открытия микроскопа.
В 1858 году Вирхов в своей книге «Клеточная патология» указал, что «рак — это болезнь клеток», что продвинуло изучение рака на клеточный уровень, после чего один за другим были открыты многие канцерогены, имеющие физические, химические и биологические факторы. В 1960-х годах в клетках пациентов с хроническим гранулоцитарным лейкозом была обнаружена первая специфическая аномальная хромосома Ph, и с тех пор один за другим были открыты многие хромосомные аномалии рака, и стало неоспоримым фактом, что рак — это генетическое заболевание. Хорошо известно, что одним из главных достижений современной молекулярной биологии является открытие прото-онкогенов и способности прото-онкогенов активироваться в онкогены, вызывающие рак.
За это открытие Вармус и Бишоп были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1989 году. Большинство белков, кодируемых прото-онкогенами, являются факторами роста клеток и рецепторами факторов роста, важными белками сигнальной трансдукции, ядерными регуляторными белками и белками регуляции клеточного цикла, которые важны для нормального роста клеток;
Когда прото-онкогены атакуются канцерогенами как гены-мишени, прото-онкогены активируются и становятся онкогенами, способными способствовать трансформации клеток двумя способами.
(1) происходят структурные изменения (мутации), в результате чего образуются онкопротеины с аномальными функциями;
(2) протоонкоген не подвергается структурным изменениям, но сверхэкспрессируется из-за измененных уровней регуляции, что приводит к избыточному производству нормальных белков, способствующих росту. Оба этих подхода могут привести к чрезмерному или устойчивому присутствию стимулирующих рост клеток сигналов, которые трансформируют клетки.
В отличие от кодируемых белков, способствующих росту клеток, продукты другого класса генов в клетках в нормальных условиях — гены-супрессоры опухолей — могут подавлять рост клеток. Потеря их функции может также способствовать трансформации клеток. Наиболее известными онкогенами являются ген Rb и ген p53. Важно отметить, что прото-онкогены, онкогены и онкогены — это фактически гены, играющие положительную или отрицательную роль в регуляции роста и дифференцировки клеток и присущие клеткам организма. Они играют важную роль в поддержании нормального функционирования организма. Если происходят аномальные изменения, они могут привести к трансформации клеток и развитию опухоли.
Развитие злокачественной опухоли — это длительное многофакторное образование, протекающее поэтапно. Оно является результатом совместного действия протоонкогена, онкогена и канцерогенов (физических, химических и биологических). Нормальные клетки постоянно подвергаются атаке канцерогенов в течение длительного периода времени, что в конечном итоге приводит к мутации генов и образованию раковых клеток.
Существенные различия между раковыми и нормальными клетками можно суммировать следующим образом.
(1) Раковые клетки имеют нарушения в регуляции и контроле между двумя биологическими процессами клеточной пролиферации и клеточной дифференцировки, поэтому раковые клетки продолжают расти и делиться без функциональной дифференцировки;
(2) Раковые клетки обладают изменчивостью, включая вариации кариотипа, скорости роста, дифференциации, требований к питанию, а также инфильтрации и метастатического поведения. Изменчивость раковых клеток составляет гетерогенность раковых клеток. Она коренится в генетической нестабильности раковых клеток. Согласно центральному закону наследования, вышеупомянутые изменения в биологическом поведении раковых клеток тесно связаны с их генетическими изменениями.
Превращение нормальных клеток в раковые — сложный процесс, и отдельных генетических изменений еще недостаточно, чтобы вызвать полную злокачественную трансформацию клеток. Для полной злокачественной трансформации клеток необходимы множественные генетические изменения, включая активацию нескольких онкогенов, инактивацию двух или более онкогенов, изменения в генах регуляции апоптоза и репарации ДНК. В случае рака толстой кишки, например, критическими шагами в эволюции от нормального эпителиального разрастания толстой кишки к раку толстой кишки являются мутация онкогенов и инактивация онкогенов.
Я думаю: в каком-то смысле раковая ткань адаптируется к местной стимуляции канцерогенными веществами. Поскольку внешние канцерогенные вещества, особенно некоторые физические и химические факторы, оказывают вредное воздействие на клетки, при длительном воздействии этих веществ нормальные клетки должны усилить восстановление, чтобы адаптироваться к повреждениям, а восстановление требует активации некоторых генов для синтеза некоторых необходимых веществ, таких как ферменты, белки и т.д. Когда происходит мутация генов, могут образоваться раковые клетки, но в это время раковые клетки уже не регулируются и не сдерживаются организмом, что приводит к гибели организма. Однако раковые клетки уже не регулируются и не сдерживаются организмом, что в конечном итоге приводит к гибели организма.
Возникновение и развитие опухоли — очень сложная проблема. Помимо роли внешних канцерогенных факторов, важную роль играют и внутренние факторы организма, к последним относятся реакция хозяина на опухоль и воздействие опухоли на хозяина. Это позволяет нам понять, почему при одинаковых внешних канцерогенных факторах одни люди склонны к развитию рака, а другие — нет; при одинаковом воздействии внешних канцерогенных факторов у одних людей рак развивается рано, а у других — поздно; в редких случаях некоторые опухоли могут исчезать и заживать сами по себе.
Когда нормальные клетки подвергаются длительному и непрерывному воздействию внешних вредных факторов, в зависимости от интенсивности воздействия внешних вредных факторов, нормальные клетки могут иметь следующие исходы.
1. Клетки могут проявлять адаптацию, приспосабливаясь к изменениям окружающей среды путем пролиферации, гипертрофии и хемотаксиса. Эти изменения в основном носят патологический характер, а некоторые из них являются предраковыми, например, гиперплазия эндометрия, вызванная чрезмерной стимуляцией эстрогенами, что повышает риск развития рака эндометрия у таких пациенток. Кроме того, хемоз — это более важная аномальная пролиферация, которая может стать раковой, например, псевдостратифицированная реснитчатая столбчатая эпителиальная сквамификация слизистой оболочки трахеи и бронхов у курильщиков со стажем и кишечный эпителиальный хемоз слизистой оболочки желудка при хроническом гастрите, который может привести к раку.
Но некоторые из вышеперечисленных повреждений обратимы, после устранения раздражителя некоторые из них могут вернуться к норме, в то время как другие являются канцерогенными.
2. Клеточная смерть: Существует два типа гибели клеток — некроз и апоптоз. После повреждения клетки, клетка начинает восстанавливаться, если восстановление происходит неправильно, то запускается программа апоптоза клетки. Апоптоз контролируется генами апоптоза и генами, ингибирующими апоптоз, если гены, ингибирующие апоптоз, активированы, а гены апоптоза инактивированы, клетки не погибнут. Некоторые из раковых клеток распознаются иммунной системой и таким образом уничтожаются, а те, которые уклоняются от атаки иммунной системы на раковые клетки, образуют раковые гнезда.
Открытие теломер и теломеразы также послужило основой для доказательства того, что рак является генетическим заболеванием. Теломеры — это особая структура на конце линейных хромосом в эукариотических клетках, состоящая из комплекса ДНК и терминальных ДНК-связывающих белков на конце теломерной хромосомы. Длина теломер находится в обратной зависимости от возраста клетки; чем старше клетка, тем короче теломеры. Поддержание длины теломер достигается за счет действия теломеразы.
В нормальных условиях активность теломеразы присутствует в половых клетках и стволовых клетках, в то время как в других клетках активность теломеразы не обнаруживается. По мере деления соматических клеток теломеры укорачиваются, и клетки переходят к старению. Напротив, в опухолевых клетках теломераза реактивируется, и клетки делятся и размножаются бесконечно. Таким образом, для образования и развития рака сначала должны произойти структурные и функциональные изменения на хромосомном и генетическом уровнях, такие как перестройка и потеря хромосомных сегментов, а также несколько мутировавших, амплифицированных и сверхэкспрессированных генов, которые часто связаны с активацией онкогенов и инактивацией онкогенов.