がんの特徴

がん細胞は、増殖するために外部からの刺激（成長因子の形をとる）を必要としない。

通常、体内の細胞は、成長や分裂を促すシグナルとして働くホルモンやその他の分子を必要とします。しかし、がん細胞は、これらの外部シグナルなしでも増殖する能力を持っています。がん細胞がこれを行う方法は複数あります。自己分泌シグナルと呼ばれるシグナルを自ら生成すること、これらのシグナルに反応するシグナル伝達経路を恒久的に活性化すること、またはこれらのシグナルによる過剰な増殖を防ぐ「オフスイッチ」（負のフィードバック）を破壊することです。さらに、正常な非がん細胞の細胞分裂は厳密に制御されています。がん細胞では、これらのプロセスを制御するタンパク質が変化するため、これらのプロセスが制御不能になり、腫瘍内での増殖と細胞分裂が増加します。^{[ 4 ] [ 5 ]}

がん細胞は一般的に、周囲の細胞からの増殖抑制シグナルに対して抵抗性を示す。

細胞分裂を厳密に制御するために、細胞内には細胞の成長と分裂を防ぐプロセスがあります。これらのプロセスは、腫瘍抑制遺伝子によってコードされるタンパク質によって調整されます。これらの遺伝子は、細胞から情報を受け取り、細胞が分裂する準備ができていることを確認し、準備ができていない場合（たとえば、 DNAが損傷している場合）は分裂を停止します。癌では、これらの腫瘍抑制タンパク質が変化し、細胞に重度の異常があっても細胞分裂を効果的に防ぐことができません。最も重要な腫瘍抑制因子の1つはp53として知られています。p53は細胞分裂と細胞死の制御において非常に重要な役割を果たしており、癌細胞の70%でp53が変異しているか、機能的に不活性化されていることがわかります。多くの場合、p53のような重要な腫瘍抑制因子を不活性化しないと、腫瘍は正常に形成されません。^{[ 6 ]}細胞が過剰分裂を防ぐもう1つの方法は、正常細胞も、細胞が空間を埋め尽くして他の細胞に接触すると分裂を停止することです。これは接触阻害として知られています。癌細胞には接触阻害がないため、周囲の環境に関係なく成長と分裂を続けます。^{[ 4 ] [ 7 ]}

アポトーシスは、プログラム細胞死（細胞自殺）の一種であり、細胞が損傷を受けた際に死滅するようにプログラムされたメカニズムである。がん細胞は、このメカニズムを回避する能力を持つのが特徴である。

細胞には「自己破壊」する能力があり、このプロセスはアポトーシスとして知られています。これは生物が適切に成長・発達し、体の組織を維持するために必要であり、細胞が損傷または感染したときにも開始されます。しかし、がん細胞はこの能力を失っています。細胞が著しく異常になっても、アポトーシスは起こりません。がん細胞は、損傷や異常を検出するメカニズムを変化させることでこれを実現している可能性があります。つまり、適切なシグナル伝達が起こらず、アポトーシスが活性化されないということです。また、下流のシグナル伝達自体、またはアポトーシスに関与するタンパク質に欠陥がある場合もあり、これらも適切なアポトーシスを妨げます。^{[ 4 ] [ 8 ]}

非癌細胞は一定回数の分裂後に死滅する。変異細胞はこの限界を回避し、無限に増殖・分裂できる（不死性）ように見える。しかし、これらの不死細胞は染色体に損傷を受けており、癌化する可能性がある。

体内の細胞は通常、無限に分裂する能力を持っていません。細胞は分裂できなくなる（老化）か、死滅する（危機）前に、限られた回数しか分裂できません。これらの障壁の主な原因は、染色体の末端にあるDNA、テロメアです。テロメアDNAは細胞分裂のたびに短くなり、老化を活性化するほど短くなると、細胞は分裂を停止します。がん細胞は、テロメラーゼなどの酵素を操作してテロメアの長さを長くすることで、この障壁を回避します。そのため、老化を開始することなく、無限に分裂することができます。^{[ 4 ] [ 9 ]}

哺乳類細胞には、細胞分裂を約60～70回に制限する固有のプログラム、ヘイフリック限界があり、その時点で細胞は老化段階に達する。

この限界は、腫瘍抑制タンパク質であるpRBとp53を不活性化することで克服でき、これにより腫瘍細胞はアポトーシス、核型異常、そして時折（10⁻⁷）無限に増殖できる不死化細胞の出現を伴う危機と呼ばれる段階に達するまで増殖を続けることができる^。ほとんどの腫瘍細胞は不死化している。

細胞分裂のカウント装置であるテロメアは、細胞周期ごとにサイズが小さくなる（染色体の末端のヌクレオチドが失われる）。がんの約85%はテロメラーゼを上方制御してテロメアを伸長させ、残りの15%はテロメアの代替伸長と呼ばれる方法を使用する。^{[ 10 ]}

血管新生とは、新しい血管が形成される過程のことである。がん細胞はこの過程を活性化させる能力を持っているようで、それによってがん細胞は酸素やその他の栄養素を継続的に供給されている。

腫瘍は、がん細胞に酸素を供給するために新しい血管を必要とします。がん細胞は、「血管新生スイッチ」を活性化することで新しい血管の生成を統制します。これにより、腫瘍内に存在する非がん細胞を制御して血管を形成させることができます。^{[ 4 ] [ 11 ]}正常な発達と平衡は、厳密に制御されている血管新生の生理学的プロセスに依存しています。過剰または不十分な血管生成なしに血管の成長のバランスをとるために、通常、血管新生促進因子と血管新生抑制因子が常に相互作用して血管新生のバランスを維持します。がんはこの平衡を崩します。^{[ 12 ]}

血管内侵入とは、腫瘍細胞が血液またはリンパ管に入り込み、体の遠隔部位へ移動することを可能にするプロセスです。VEGFなどの血管新生促進因子^{[ 13 ]}と癌細胞と血管壁との相互作用により、腫瘍細胞が血流に侵入することが可能になります。

血流に入ると、がん細胞は循環腫瘍細胞（CTC）と呼ばれるようになります。免疫系に検出されないように、これらの細胞は凝集したり、血小板で覆われたりします。^{[ 14 ]}

血管外漏出は、循環腫瘍細胞が血流から出て新しい組織に侵入するときに起こります。^{[ 15 ]}インテグリンは、細胞が新しい環境に付着するのを助けます。その後、がん細胞は転移ニッチを形成し、新しい場所で新しい腫瘍を成長させるのに役立ちます。

E-カドヘリンは、細胞間接着を促進することで組織構造の維持に役割を果たす上皮接着タンパク質です。E-カドヘリンの喪失は細胞接着を阻害し、腫瘍細胞が原発部位から剥離して他の組織に浸潤することを可能にします。E-カドヘリンの低レベルは、臨床転帰不良、治療抵抗性、および悪性腫瘍表現型と関連しています。^{[ 6 ]}

改訂版論文では、2つの促進特性も特定された。これらは、それらを獲得することで仮説上の「特徴」が発達するため、このように命名されている。