肠癌的生物机制解析

肠癌，医学上称为大肠癌，是一种发生在结肠或直肠的恶性肿瘤，其发病率在全球范围内位居前列。根据世界卫生组织的数据，结直肠癌在全球癌症中的发病率排名第三，每年夺去数十万人的生命。本文旨在解析肠癌的生物机制，帮助公众更好地理解这一疾病，并为预防和治疗提供科学依据。

肠癌的发生是一个复杂的多阶段过程，涉及基因突变、细胞信号传导异常、细胞周期失调等多个生物机制。以下是肠癌发生的主要生物学机制：

基因突变：肠癌的发展与特定基因的突变密切相关。这些突变可以是遗传性的，也可以是后天获得的。一些关键的突变基因包括APC基因、K-ras基因、TP53基因等。这些基因在细胞生长、分化和凋亡等过程中起着关键作用。当这些基因发生突变时，可能导致细胞失去正常的生长控制，从而形成肿瘤。

APC基因是一种肿瘤抑制基因，其功能是在Wnt信号通路中抑制β-catenin的稳定和积累，阻止其进入细胞核并激活下游基因的表达。当APC基因发生突变时，β-catenin在细胞内的稳定性增加，导致其在细胞核内积累，进而激活下游基因的表达，促进细胞增殖。

K-ras基因是一种原癌基因，其编码的蛋白参与细胞信号传导。当K-ras基因发生突变时，其编码的蛋白持续激活，导致细胞生长失控。K-ras基因突变在肠癌中较为常见，与肠癌的预后较差相关。

TP53基因是一种重要的肿瘤抑制基因，其编码的蛋白参与细胞周期的调控和DNA损伤的修复。当TP53基因发生突变时，其编码的蛋白失去功能，导致细胞周期失控和DNA损伤累积，从而促进肿瘤的发生。

细胞信号传导异常：细胞信号传导是指细胞通过信号分子传递信息的过程。在肠癌中，信号传导通路的异常激活或抑制可能导致细胞生长失控。例如，Wnt/β-catenin信号通路在肠癌中经常发生异常激活，导致细胞过度增殖。

Wnt/β-catenin信号通路是一种重要的细胞信号传导通路，参与细胞增殖、分化和凋亡的调控。在肠癌中，Wnt/β-catenin信号通路的异常激活与肿瘤的发生密切相关。这可能与APC基因的突变、β-catenin蛋白的磷酸化修饰异常等因素有关。

此外，其他信号传导通路如表皮生长因子受体(EGFR)信号通路、血管内皮生长因子(VEGF)信号通路等在肠癌中也可能发生异常，促进肿瘤的生长和转移。

细胞周期失调：细胞周期是细胞生长、分裂和死亡的过程。在肠癌中，细胞周期的调控机制可能发生紊乱，导致细胞过度增殖。例如，细胞周期蛋白D1和CDKN2A基因的异常表达可能导致细胞周期失调。

细胞周期蛋白D1是一种重要的细胞周期调节蛋白，参与细胞周期的G1期和S期的转换。当细胞周期蛋白D1过度表达时，可能导致细胞周期失控，促进细胞过度增殖。

CDKN2A基因编码的蛋白是一种细胞周期抑制蛋白，可以抑制细胞周期蛋白D1的活性，阻止细胞周期的进展。当CDKN2A基因发生突变或缺失时，可能导致其编码的蛋白失活，进而导致细胞周期失控。

炎症和免疫逃逸：慢性炎症可能促进肠癌的发展。炎症因子可以促进细胞增殖、抑制细胞凋亡，并可能诱导基因突变。此外，肠癌细胞可能通过多种机制逃避免疫系统的监视和攻击，从而促进肿瘤的生长和转移。

慢性炎症可导致肠道上皮细胞的DNA损伤，增加癌变的风险。炎症因子如肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)等可促进肠癌细胞的增殖和存活。

肠癌细胞可通过多种机制逃避免疫系统的监视和攻击，如减少主要组织相容性复合体(MHC)分子的表达，从而降低T细胞的识别能力；或通过分泌免疫抑制因子，如转化生长因子β(TGF-β)等，抑制免疫细胞的活性。

肿瘤微环境：肿瘤微环境是指肿瘤周围的细胞和分子环境。在肠癌中，肿瘤微环境可能通过多种机制促进肿瘤的生长和转移，包括促进血管生成、免疫抑制、细胞外基质重塑等。

肿瘤微环境中的细胞如肿瘤相关巨噬细胞、肿瘤相关成纤维细胞等可分泌多种细胞因子和生长因子，如VEGF、血小板衍生生长因子(PDGF)等，促进肿瘤的生长和血管生成。

肿瘤微环境中的免疫抑制细胞如调节性T细胞等可分泌免疫抑制因子如TGF-β等，抑制免疫细胞的活性

黄家豪

广西医科大学第一附属医院