杨守梅MD编译
肿瘤营养与代谢治疗科
医院
（合肥）
恶性肿瘤细胞的恶性生物学特征是肿瘤细胞区别于正常细胞的特征，是治疗肿瘤的靶点，是生物靶向治疗的基础。包括：自给自足生长信号、抗生长信号的不敏感、抵抗细胞死亡、潜力无限的复制能力、持续的血管生成、组织浸润和转移、避免免疫摧毁、促肿瘤的炎症反应、细胞能量代谢异常、基因组不稳定和突变。
生长信号自给自足：倘若一个细胞想要从静止到生长分化状态的改变等改变其现有状态，须接收到一系列相关指令，这一过程才能进行。数以万亿计细胞各司其职，在和谐统一的秩序中维系着人体的健康。这些改变细胞状态的指令，生物学上称之为信号分子，多是外源的，即由另一类细胞产生，是人体保持自我平衡的重要机制。信号分子通过与靶细胞上相应指令接收器（受体）相结合，细胞状态改变这一过程得以实施。
肿瘤细胞则截然不同，可以把自己对外源生长信号的依赖降到最低限度，可以自行其是的合成生长分化所需的生长信号，无需依赖外源性信号。肿瘤细胞还会大量表达其表面的信号接收器，这样就可以富集周围微环境中的生长信号从而进入生长分化状态，而正常情况下，未经富集浓度的生长信号不足以触发生长分化。肿瘤细胞还会改造它周围的一些正常细胞成为生长信号的生产工厂供其使用，并招募一些帮凶细胞，如成纤维细胞和内皮细胞来帮助它们生长分化。
生长抑制信号不敏感人体内除了有生长信号外，还存在着生长抑制信号。在细胞分裂的不同阶段，都有一些分子时刻检测这些细胞的“身体状况”和周边环境，据情况决定细胞生长分化，或是处于静止期，抑或丧失生长分化能力进入有丝分裂的后期。这样正常细胞才能保持动态平衡的状态，进行有序的生长分化。而肿瘤细胞通过基因突变使得这些分子失去活性，实现对抑制生长信号不敏感的目的，逃避这些分子监控，不断地生长分化。
规避细胞凋亡几乎是所有类型的肿瘤细胞都具有逃避细胞凋亡的能力。负责细胞凋亡的信号分子大体上可以分为两类：一类监控细胞内外环境，一旦发现不正常情况足以触发细胞凋亡，即指挥后者执行。目前科学研究证实，DNA损伤，信号分子的失衡以及机体缺氧都有可能触发细胞凋亡。另一类则负责执行细胞凋亡。细胞凋亡是人体防癌抑癌的主要屏障。肿瘤细胞就是一种状态不正常的细胞，其逃避细胞凋亡的主要方法是通过基因突变使p53蛋白失活。统计显示大约超过50%的人类癌症中发现p53蛋白的失活。
具有无限的复制潜力大多数正常细胞仅有60次左右的分裂能力。细胞的分裂能力与染色体末端的端粒有关。每经一个分裂周期，端粒序列就会减少50～个碱基，随着分裂次数的渐多，端粒变得越来越短，后果就是其无法再保护染色体的末端，染色体也就无法顺利复制，进而导致细胞的衰老死亡。
所有类型的癌细胞都有维持端粒的能力。这种能力主要是通过过量表达端粒酶实现的。端粒酶主要功能是为端粒末端添加所需碱基，以保证端粒不会因复制而缩短。
持续的新生血管形成血管就是细胞正常生长并良好地行使其功能最重要细胞的营养通道，一个细胞与其最近的毛细血管的距离不能超过微米。通常情况下，在组织形成和器官发生这些生理过程中，血管生成是受到精细调控的，而且这种情况下的血管形成也是暂时的，当上述生理过程结束后，血管生成即会停止。促和抑血管生成的信号分子处于平衡状态。
肿瘤细胞则打破这种平衡状态，获得持续的新生血管形成能力。一些促血管形成信号分子如VEGF和FGF的表达水平都显著增高，起抑制作用的信号分子的表达则下降。
侵袭和转移人体正常细胞需要粘附在特定的胞外基质上才能存活并正常行使功能，比如上皮细胞及内皮细胞，一旦脱离细胞的胞外基质则会发生细胞凋亡。将这些细胞粘附在胞外基质或互相粘附在一起的分子称为细胞粘附分子。
E-钙粘素是目前研究最深入的细胞粘附分子之一。在上皮细胞中广泛表达。大多数上皮细胞肿瘤其活性丧失，且丧失的方式多种多样，如基因水平上突变导致的失活及蛋白水平上活性区域被降解导致的失活等。E-钙粘素在上皮细胞癌中发挥着广泛的抑制癌细胞侵袭和转移的作用。其活性丧失标志着肿瘤细胞在获得侵袭和转移的道路上迈出了重要一步。
免疫逃避免疫系统在肿瘤清除中起着重要作用。实体肿瘤都具有不同的逃逸人体免疫系统监视的功能，确保肿瘤细胞不被免疫细胞如T细胞，B细胞，巨噬细胞和自然杀伤细胞的杀伤和清除。在那些具有高度免疫原性的肿瘤细胞中，会通过分泌TGF-β或其它免疫抑制因子来瘫痪人体的免疫系统。
调控细胞代谢有氧气的条件下肿瘤细胞通过调控能量主要来源于糖酵解的代谢方式，称为“有氧糖酵解”。肿瘤细胞异柠檬酸盐脱氢酶功能上的突变也许和细胞能量代谢方式的改变有关，它能提高细胞中氧化物的含量从而影响基因组的稳定性，稳定细胞中HIF-1转录因子以提高肿瘤细胞的血管生成和浸润能力。
基因不稳定性和易突变肿瘤复杂的发生过程可以归根于肿瘤细胞基因的不断突变。在需要大量基因突变来诱导肿瘤发生时，肿瘤细胞常常会提高其对可诱导基因突变物质的敏感性，加快基因突变的速度。由于某些稳定和保护DNA基因发生突变，显著提高恶性肿瘤的发生几率。尽管在不同类型的肿瘤中基因突变的种类不同，但均可以发现大量稳定和修复基因组DNA的功能缺失。肿瘤细胞的重要特征是固有的基因组不稳定性。
引发炎症反应大量研究证实主要由固有免疫细胞引起的炎症反应和恶性肿瘤发病机理之间的关系：炎症反应为肿瘤微环境提供各种生物激活分子，包括可维持肿瘤细胞的增殖信号生长因子、抑制肿瘤细胞死亡生存因子、利于血管生长，肿瘤细胞浸润和转移的促血管生成因子和细胞外基质修饰酶、以及激活EMT和肿瘤细胞的其它一些特征其它诱导信号。炎性细胞还分泌一些化学物质，其中ROS可以加快临近肿瘤细胞的基因突变，加速其恶化过程。
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