FA-BA304
Hoofdstuk 1 | Pecorino – Molecular biology of cancer + aanvullingen hoorcollege 1
Introduction
Carcinogenese: transformatie gewone cel tot kankercel
Kanker: groep ziektes met de eigenschap: ongereguleerde celgroei, invasie en verspreiding cellen van
ontstaanplaats naar andere lichaamsdelen
Carcinoom: kanker in epitheelcellen
Sarcoom: kanker in mesodermale cellen; botten en spieren
Adenocarcinoom: kanker in klierweefsel; borsten
Leukemie: kanker in bloedcellen
Lymphoom: kanker in lymfocyten (lymfeklieren)
Hallmarks van kanker: essentiële eigenschappen voor ontstaan van tumoren; carcinogenese.
Later twee factoren toegevoegd:
▪ Enabling characteristics
• Genoom instabiliteit
• Tumor-promoting inflammatie
→ benadrukken twee nieuwe hallmarks
- Reprogrammeren van energiemetabolisme
- Ontwijken vernietiging door het immuunsysteem
Hallmarks van kanker uitgewerkt
▪ Groei signaal autonomie
• Normale cellen hebben extracellulaire signalen nodig van groeifactoren om te delen
• Kankercellen onafhankelijk van groeifactor signalen
• Mutaties zorgen voor kortsluiting in groeifactor pathways → ongereguleerde groei
▪ Ontwijken van groei-remmende signalen
• Normale celgroei wordt geremd om homeostase te bewaren
• Kankercellen reageren niet op groei-remmende signalen
1 - 84
, • Mutaties interfereren met de groeiremmende pathways
• Voorbeelden: Rb en p53 genen (zie moleculaire targets kankertherapie)
• Waarom zijn vaak beide kopiën van tumor suppressor gen gemuteerd in kankercellen?
▪ Ontwijken immuunvernietiging (emerging hallmark)
• Het immuunsysteem kan kankercellen herkennen en elimineren
• Succesvolle kankercellen stimuleren geen immuunrespons of kunnen interfereren met de respons en
voorkomen dat ze door het immuunsysteem worden vernietigd
▪ Ongelimiteerde celdeling
• Telomeren: uiteinden van chromosomen worden korter bij elke
cyclus DNA-replicatie → eindig aantal delingen
• Kankercellen behouden telomeerlengte
• Ongelimiteerde celdeling mogelijk
▪ Tumor-stimulerende inflammatie (enabling characteristic)
• Alle tumoren bevatten inflammatoire immuuncellen
• Inflammatie maakt het behalen van de hallmarks makkelijker
voor de kankercellen;
- uitscheiden groeifactoren
- enzymen voor angiogenese en weefselinvasie
- vrijlating mutagene ROS
▪ Invasie en metastase
1 Tumours are like wounds that never heal.
• Normale cellen blijven op hun plek; geen migratie door lichaam
• Kankercellen migreren door lichaam; veroorzaakt veel doden
• Veranderingen in genoom hebben invloed op
- Activiteit/levels van enzymen betrokken bij weefselinvasie
- Moleculen betrokken bij cel-cel of cellulair-extracellulaire
adhesie
▪ Angiogenese
• Normale cellen afhankelijk van bloed; zuurstof en voedingsstof
aanvoer
• In normaal lichaam vasculaire architectuur contstant
• Kankercellen induceren angiogenese; nodig voor tumorgroei en
overleving
• Veranderde balans tussen angiogenese induceerders en remmers 2 Veel stappen nodig voor metastase; lukt maar weinig tumorcellen.
- Tumor scheidt VEGF uit; vascular endothelial growth factor
• Angiogenese benodigd bij tumorgroei voor aanvoer extra voedingsstoffen en zuurstof
▪ Genoom instabiliteit en mutatie (enabling characteristic)
• Halen van hallmarks van kanker is afhankelijk van genoomalteraties
• Foute DNA-reparatie kan bijdragen aan genoom instabiliteit
▪ Ontwijken van celdood
• Normale cellen verwijderd door apoptose als reactie op DNA-
schade
• Kankercellen ontwijken apoptotische signalen
▪ Reprogrammeren energiemetabolisme (emerging hallmark)
• Ongecontroleerde celgroei heeft meer energie en
biosynthetische precursors nodig;
• Wordt bereikt door veranderd energiemetabolisme
• Kankercellen voeren glycolyse uit, onafhankelijk van
aanwezigheid zuurstof
• Glycolyse intermediairen worden gebruikt in biosynthese
pathways
• Dit proces heet: Warburg effect; functies
- Snelle ATP synthese: ook bij lage hoeveelheid glucose neemt tumor de glucose het snelst op en krijgt
het de meeste energie
2 - 84