过去多年的研究巩固了这样一种观念:癌症发生的关键是细胞内遗传基因突变的积累,包括细胞原癌基因的激活或癌症抑制基因的失活,但这只是癌症启动的必要条件,这些细胞特性对于肿瘤发生是必要的,但还不够。即癌症的发展和恶化是癌症细胞和非癌症细胞共同参与的过程的结果,如新血管的生成就为肿瘤的生长提供了营养需求。癌症的发生需要获得六种基本特性:自主增殖、对抗增殖信号不敏感、规避细胞凋亡、无限分裂潜能、促进血管生成,组织侵袭和转移。
当细菌和其他微生物通过开放的伤口进入人体时,在受伤部位引发炎症反应,炎症反应是一种涉及免疫细胞、血管和分子介质的保护性反应。清除坏死的细胞和组织,启动组织修复,新血管皮肤形成,表现为肿胀、发热、发红和疼痛。急性炎症反应过程对伤口愈合过程至关重要;然而,慢性炎症会增加相关疾病的发病率,包括阿尔茨海默氏症、心血管疾病、糖尿病、哮喘、癌症,甚至抑郁症。
长期炎症可导致癌症
癌症的发展和炎症之间的联系早就被科学家认识到,流行病学证据表明炎症和癌症易感性之间存在联系,如慢性刺激如不断擦伤的伤口(如石棉和二氧化硅),长期暴露在香烟烟雾,感染如人类乳头瘤病毒(HPV)或乙型和丙型肝炎病毒感染,幽门螺杆菌引发的溃疡性结肠炎都会引发长期的炎症反应,同时也是出了名的癌前病变,易导致癌症。
与感染和刺激相关的慢性炎症可导致微环境变化,促进基因损伤和肿瘤发生。宿主对抗微生物感染的一个效应机制是产生自由基,如活性氧中间体(ROI)、羟基自由基(OH)和超氧化物(O2 -)以及活性氮中间体(RNI)、一氧化氮(NO)和过氧亚硝酸盐(ONOO-)。这些分子可以对抗微生物,由炎症信号通路调控产生。但是,ROI和RNI可能导致DNA碱基的氧化损伤和硝化,增加了DNA突变的风险。
面对感染或非感染性组织损伤时发生的大量细胞死亡,死亡细胞必须由其他细胞的增殖来填充,以维持正常功能组织。许多炎症通路参与组织修复,炎症反应在介导组织修复或宿主防御感染方面的生理性作用延伸,为启动细胞生存和增殖方面发挥作用,从而促进癌症发生。许多炎性介质,如细胞因子和趋化因子,都能够刺激癌症细胞增殖。
癌症可劫持炎症癌症恶化前在许多方面与愈合性组织相似,身体将早期癌症视为伤口。随着癌症的扩大,氧气和营养需求供应不足,癌细胞会释放化学信号,诱使免疫细胞如巨噬细胞和粒细胞的渗入肿瘤,一旦进入肿瘤内部,这些细胞就会分泌一些细胞因子,启动血管生长,从而运送癌细胞急需的氧气和营养物质。与此同时,炎性细胞也会向肿瘤中注入自由基,进一步损害其DNA。炎症也可能通过产生化学物质来帮助肿瘤细胞触发转移。因此,羽翼未丰的肿瘤会劫持炎症,并利用它加速癌症的发展。