암 이란 무엇?

 

암 세포의 특징

 

성장 신호의 자급 자족 : 암세포는 종양 유전자의 활성화로 인해 병적 유사 분열을 증식하는 자율적 추진력을 얻습니다.

 

성장 억제 신호에 대한 무감각 : 암 세포는 정상적으로 성장을 억제하는 Rb와 같은 종양 억제 유전자를 비활성화 합니다.

 

프로그램된 세포 사멸 회피 : 암세포는 일반적으로 세포가 죽도록 하는 유전자와 경로를 억제하고 비활성화 합니다.

 

무한한 복제 가능성 : 암세포는 성장 세대 이후에도 불멸로 만드는 특정 유전자 경로를 활성화합니다.

 

지속적인 혈관 신생 : 암세포는 자신의 혈액과 혈관 공급을 끌어낼 수있는 능력을 얻습니다 (종양 혈관 신생).

 

조직 침습 및 전이 : 암세포는 다른 기관과 조직으로 이동,  침범, 식민지화하여 몸 전체로 퍼지는 능력을 얻습니다.

 

 

정상 세포 분열과 암 세포

-유사 분열을 통해 하나의 세포가 두 개로 분열되어 새로운 세포가 태어난다.

-새로운 세포에 대한 필요성은 우리의 삶 전반에 걸쳐 계속되지만, 그것은 초기 생애에서 가장 크다.

-정상적인 상황에서 성인의 세포 분열은 신호가 손실, 손상 또는 마모된 세포를 교체해야 할때만 발생한다.

-이러한 과정 (세포 분열 및 분화)은 많은 신호와 신호 경로에 의해 엄격하게 조절된다.

 

-전능성 세포, 줄기세포, 신체의 특정 세포를 분열시키고 발생시키는 능력이 있다.

-성인의 경우, 완전히 분화되지 않은 체세포 줄기 세포 (성체 줄기 세포라고도 함)의 분열에 의해 낡은 세포의 교체가 발생한다. 이 세포는 완전히 분화되지 않지만 제한된 세포 배열만 생성할 수 있다.

-예를 들어, 골수에 있는 조혈 줄기 세포 는 적혈구, 림프구, 호중구, 호산구, 호염기구, 단핵구 및 혈소판을 포함하여 혈액과 면역계의 세포 요소로 분화할 수있는 전구 세포를 분열시켜 생성할 수 있다.

-골수 간질 줄기 세포 (간엽 줄기 세포 또는 골격 줄기 세포라고도 함)는 뼈, 연골 및 지방 세포를 생성할 수 있다.

-줄기 세포가 특정 유형의 세포를 생성하도록 요청될 때마다 딸 세포 중 하나가 세포 분열을 위한 유한한 능력을 갖고 분화를 시작하는 반면 다른 딸 세포는 무제한 줄기 세포로 남아있는 비대칭 세포 분열을 겪는다.

 

 

 

 

 

-세포 분화는 세포 외 기질(ECM)과 세포의 상호 작용에 대한 반응으로 특정 유전자의 활성화 또는 비활성화를 포함한다.

-세포의 수용체는 ECM의 특정 분자 요소에 결합하고, 특정 유전자를 끄고 켜는 세포 내 신호 전달 경로를 활성화 한다.

-이러한 상호 작용의 결과로 일부 유전자는 주어진 세포에서 발현될 수 있지만 다른 유전자는 발현되지 않는다.

-세포-세포 및 세포 -ECM 상호 작용은 분화 유도뿐만 아니라 일부 세포 유형의 분화 유지에도 중요합니다.

-종양 세포의 특징 중 하나는 ECM 또는 인접 세포를 감지하는 능력을 상실한다는 것이다.

 

 

 

 

 

성인의 많은 세포는 복제 과정에 적극적으로 참여하지 않습니다.

이것은 다이어그램에서 G 0 단계 또는 "휴식 단계" 라고도 하는 "분할을 중단하는 세포"로 표시됩니다 .

그러나 "휴식기"라는 용어는 세포가 정상적인 특수 기능을 적극적으로 수행하고 있기 때문에 잘못된 이름이며, 활발히 분열하지 않는다는 의미에서만 휴식을 취하고 있습니다.

조건에 추가 세포가 필요한 경우 세포는 세포 분열을 촉진하는 신호를 수신합니다.

이러한 신호는 세포를 밀어서 G 1 단계 (세포 확대) 를 완료하고 DNA가 복제되는 S 단계로 진행됩니다.

G 2 단계에서 세포는 크기가 증가하고 세포 내 세포 기관을 복제하여 분열을 준비합니다.

그런 다음 유사 분열 (M 단계)을 통해 나뉩니다. 어떤 의미에서 중요한 시점은 G 1 에서 S 단계로의 전환입니다 .

이 전환은 여러 요인에 의해 신중하게 규제되며, 그중 일부는 전환을 촉진합니다.

proto-oncogenes 로 알려진 유전자를 켜서 S 단계로의 전이를 단백질로 만드는 단백질을 생산할 수 있습니다.

번식에 대한 이러한 압박에 대응하는 것은 S 기 전환을 억제하는 항암 유전자 (종양억제유전자)로 알려진 유전자입니다.

 

아폽토시스

Apoptosis는 프로그램 된 세포 사멸이라고도합니다.

스트레스를 받거나 손상되거나 마모된 세포를 제거하는데 필수적인 과정입니다.

성인에서 매일 500 억 개 이상의 세포가 세포 사멸을 겪는 것으로 추정됩니다.

Apoptosis는 복잡한 메커니즘을 통해 신중하게 조절됩니다.

이러한 조절 경로에 영향을 미치는 돌연변이는 비정상적인 신 생물 세포를 제거하지 못하거나 악성인 다른 돌연변이를 가진 세포를 제거하지 못함으로써 발암에 기여할 가능성이 있습니다.

세포 사멸의 결함은 또한 화학 요법, 방사선 및 면역 매개 세포 파괴에 대한 내성을 부여할 수 있습니다.

 

원암 유전자, 항암 유전자 (종양 억제 유전자) 및 세포 사멸은 암의 발병 기전을 이해하는데 핵심적인 역할을 합니다.

요컨대, 돌연변이와 유전적 이상은 이러한 조절 제어 메커니즘을 기능 장애로 만들 수 있습니다.

보시다시피, 이러한 메커니즘 중 하나의 돌연변이는 세포가 정상보다 더 오래 분열하거나 생존하도록 할수 있으며, 이러한 조절 메커니즘에 영향을 미치는 여러 돌연변이가 단일 세포에 축적되면 세포는 세포 분열에 대한 모든 통제를 상실하게됩니다.

반복적으로 그리고 조절없이 분열하는 이 단일 세포는 조절되지 않는 세포 분열을 겪게될 세포의 계속 확장되는 클론을 만들것 입니다. 이것이 암의 본질입니다.

 

 

비정상적인 세포 분열

피부암으로의 전환은 세포 분열 / 세포 손실 사이의 정상적인 균형이 깨지면 시작됩니다.

기저 세포는 흘리는 세포를 보충하는데 필요한 것보다 빠르게 분열하며, 각 분열마다 새로 형성된 두 세포 모두 분열 능력을 유지하여 분열 세포수가 증가합니다.

이것은 "종양"또는 "신 생물" 이라고 불리는 조직 덩어리를 증가 시킵니다.

점점 더 많은 분열 세포가 축적됨에 따라 조직의 정상적인 조직이 점차 파괴됩니다.

양성 종양 (예 : 피부 모반, 지방종) : 더 이상 정상 조절하에 있지는 않지만 천천히 성장하고 정상 세포와 유사하며 여전히 표면 인식 단백질을 보유하고 있는 비정상적인 성장으로 서로 결합하여 침입 또는 전이를 방지합니다.

 

 

단일 세포에서 암의로의 전환

암은 클론성 질환으로, 단일 세포에 축적된 돌연변이가 조절되지 않은 증식, 분화 상실 및 비정상적인 행동으로 이어집니다.

조절되지 않는 증식으로, 자손 세포는 시간이 지남에 따라 더 많은 돌연변이를 획득할 수 있지만, 단일 세포는 유사하게 비정상적인 세포의 클론을 계속 증가시킬 것입니다.

유전자 이상 (돌연변이)은 유전되거나 (예 : 가족성 망막 모세포종의 Rb 결함) 바이러스 감염 또는 발암 물질 (예 : 담배 연기, 석면의 화학 물질)에 의한 세포 DNA 손상의 결과로 획득될 수 있습니다.

돌연변이가 세포 분열 중에 무작위 오류로 발생할 수도 있습니다.

DNA의 결함을 복구하는 세포 메커니즘이 있지만 복구가 항상 성공적인 것은 아닙니다.

 

DNA 복구의 결함

앞의 페이지는 암이 단일 세포 내에 축적된 돌연변이의 결과로 진화한다는 것을 분명히 합니다.

세포에는 DNA의 결함을 복구하는 기능을 하는 효소가 있습니다.

이러한 효소 복구 메커니즘을 암호화 하는 유전자는 돌연변이에 의해 손상될 수도 있습니다.

또한 DNA 복구에는 악성으로의 전환 가능성을 높이는 몇 가지 유전적 결함이 있습니다.

예를 들어, 색소 건조증

DNA 복구의 유전적 결함으로 자외선에 극도로 민감하여 일광 화상과 피부암에 매우 취약합니다.

자외선은 피부의 표면층을 투과하여 복사 에너지가 흡수되면 DNA를 손상시킵니다.

 

 

 

 

 

암의 진화

형태학적 변화

돌연변이가 주어진 세포에 축적됨에 따라 세포주기, 분화, 세포 간 접착 및 상호 작용의 조절이 점진적으로 상실됩니다. 이러한 변화는 세포의 형태 (외관)에서 점진적인 이상을 동반합니다.

때때로 세포의 모양이나 숫자의 변화는 생리적 스트레스에 대한 정상적인 반응입니다.

예를 들어, 근육 운동을 하지 않으면 위축이 발생 합니다.

세포 수의 증가는 특정 유형의 스트레스에 대한 일시적인 반응일 수도 있습니다.

예를 들어 발의 뒷부분에 압력을 가하면 굳은 살이 생길 수 있습니다.

 

세포 수가 증가하지만 세포의 형태와 서로의 관계는 정상으로 유지됩니다.

과형성은 특정 자극에 대한 정상적인 반응이며 과형성 성장의 세포는 정상적인 조절 메커니즘의 영향을 받습니다.

반면, 이형성증은 병리학자가 전암 상태를 나타내는 이상 범위를 설명하기 위해 사용하는 용어입니다.

세포는 뚜렷하게 이상 증식이고 모양과 크기가 다양하며 세포 간 상호 작용이 분해되어 조직이 무질서하게 나타난다는 것을 말하며 암이 아니지만 때때로 암이 될수도 있습니다.

세포가 아직 암으로 진행되지는 않았지만 그렇게 할 위험이 있으므로 "사전 악성"으로 간주됩니다.

따라서 이형성증은 주의 깊게 모니터링하거나 치료해야 합니다.

 

 

제자리 암종 및 침윤성 암종

암종 "in situ"는 말 그대로 암을 의미합니다.

이 세포들은 암으로 전환되었지만 아직 인접한 조직을 침범하지 않았습니다.

아래 그림에서 현장 암은 여전히 ​​발생된 상피층에 국한되어 있습니다.

치료하지 않고 방치하면 상피층에 무기한 갇혀 있을수 있지만 침습성 암으로 진행할수 있는 추가 돌연변이를 얻을 수 있습니다.

 

 

전이

=전이는 암세포가 한 기관이나 조직에서 다른 기관이나 조직으로 이동하거나 확산되어 새로운 부위에서 증식하는 것

=암세포는 일반적으로 혈류나 림프계를 통해 퍼집니다.

=종양 덩어리는 또한 국소적으로 퍼지고 다른 구조를 압박하며 주변 조직을 손상시킬 수 있습니다.

 

종양의 유형

양성 종양 (Benign Tumor)

-양성 종양은 더 이상 정상적인 조절을 받지 않는 비정상적인 성장

-그들은 천천히 성장하고 정상 세포와 유사하며 암이 아닙니다.

-그들은 한곳에서만 자라며 신체의 다른 부분을 퍼뜨리거나 침범할 수 없습니다.

-그러나 중요한 장기를 누르면 해로울 수 있습니다. 양성 종양의 예로는 피부 모반. 지방종, 간 선종이 있습니다.

 

악성 종양 (Malignant Tumor)

-이 종양은 배아, 원시 또는 제대로 분화되지 않은 세포로 구성됩니다.

-그들은 신체에 해로운 빠르고 체계적이지 않은 방식으로 성장합니다.

-그들은 또한 주변 조직을 침범하여 전이되어 먼 기관에서 유사한 종양의 성장을 시작합니다.

 

혈관 신생

혈관 신생은 새로운 혈관의 형성입니다.

이것은 일반적으로 성장 중에 그리고 조직 손상 후 치유 중에 발생합니다.

종양은 또한 성장하기 위해 새로운 혈관이 필요하며, 혈관 신생 억제제가 종양의 성장을 멈추거나 늦출 수 있다 .

혈관 신생 억제제 : http://www.cancer.gov/cancertopics/factsheet/Therapy/angiogenesis-inhibitors

 

 

참고문헌

sphweb.bumc.bu.edu/otlt/mph-modules/ph/ph709_cancer/index.html