癌細胞週期(cancer cell cycle)和正常細胞週期(normal cell cycle)的區別

關鍵區別-癌細胞週期與正常細胞週期

細胞週期是細胞內發生的一系列事件，導致細胞分裂和複製DNA，以產生新的子細胞。細菌和真核生物都能觀察到細胞週期。在細菌中，細胞週期包括三個階段（B、C和D）。“B”期指細胞分裂，“C”期確定為DNA複製期，在“D”期，細胞分為兩個子細胞。與真核生物一樣，細胞週期又分為三個階段。間期（G1、G2和S）、有絲分裂期（M）和胞質分裂。在間期，細胞通過積累蛋白質等營養物質而生長，並複製DNA。在間期，細胞正在為分裂做準備。在有絲分裂期，染色體分開。在胞質分裂中，染色體和細胞質分裂成兩個新的子細胞。這是正常的細胞週期。為了保證細胞分裂的正確性，細胞包含細胞檢查點機制（G1檢查點、G2/M檢查點和中期檢查點）。檢查點的失敗通常會導致突變，從而產生過度分裂的癌細胞。癌細胞週期與正常細胞週期的關鍵區別在於，癌細胞週期包含不可控的細胞分裂，而正常細胞週期中的細胞具有可控的細胞分裂。

什麼是癌細胞週期(cancer cell cycle)？

在細胞分裂過程中，為了完成正確的細胞分裂，調節是最重要的。細胞檢查點參與了細胞週期中的這一過程，因為它們持續調節DNA損傷、複製錯誤（G1/S和G2/M檢查點）和正確的紡錘體纖維附著到姐妹染色單體上（中期檢查點）。如果損傷不可修復，細胞將經歷程序性細胞死亡或凋亡。

癌細胞週期(cancer cell cycle)和正常細胞週期(normal cell cycle)的區別

圖01：癌症生長

細胞檢查點的失效導致突變被激活，從而改變細胞分裂的正常階段。這就是所謂的癌細胞週期。一個著名的例子是Tp53原癌基因和抑癌基因，如果檢測到DNA損傷，它們會在G1檢查點停止細胞週期。但是DNA突變會將這種特殊的原癌基因轉變成癌基因，儘管它檢測到DNA損傷，但它不會阻止細胞週期。這一事件導致與細胞信號受體（細胞受體）相關的其他基因進一步突變，如“Ras”和“酪氨酸激酶”，最終過度表達細胞信號受體和細胞信號，從而導致細胞過度分裂。大多數情況下，乳腺癌、結腸癌和肺癌都是由上述疾病軌跡引起的。在一個癌細胞週期中，在觀察到癌症惡性腫瘤之前，可能會發生一些突變。

什麼是正常細胞週期(normal cell cycle)？

在真核生物中，正常的細胞週期分為三個階段。間期（又分為三個階段：G1、G2和S）、有絲分裂期（M）和胞質分裂。在間期，細胞生長，積累蛋白質等營養物質並複製DNA。在間期，細胞正在為分裂做準備。中間相的G1（gap1）階段有助於蛋白質的合成。而在“S”（合成）階段，DNA是複製的。“G2”期是通過細胞器的增殖而進一步生長的。在有絲分裂期，染色體分開。最後，在胞質分裂期，染色體和細胞質分裂成兩個新的子細胞，完成一個細胞週期。

圖02：正常細胞分裂和癌細胞分裂

為了確保正確的分裂，細胞包含一種稱為細胞檢查點的機制，如下所述。

G1/S檢查點-調節和修復DNA損傷和複製錯誤。
G2/M檢查點-調節DNA完整性並修復DNA損傷。
中期檢查點-檢查是否所有姐妹染色單體正確地連接到紡錘體微管。

所以，檢查點非常重要。失敗常常會導致突變，在那裡它會產生一個過度分裂的癌細胞。

癌細胞週期(cancer cell cycle)和正常細胞週期(normal cell cycle)的共同點

細胞分裂發生在這兩個過程中。
兩個細胞都在增殖。
癌細胞週期和正常細胞週期均有生長現象。

癌細胞週期(cancer cell cycle)和正常細胞週期(normal cell cycle)的區別

癌細胞週期與正常細胞週期
癌細胞週期是細胞不受控制地分裂的細胞週期。	正常細胞週期是控制細胞分裂的細胞週期。
小區通信
在癌細胞週期中，這些細胞不與其他細胞通訊。	細胞與鄰近細胞通訊，並在正常細胞週期內做出反應。
檢查點
檢查點受損，檢查點的蛋白質在癌細胞週期中發生突變。	檢查點確實以正確的方式調節正常細胞週期。
細胞修復與細胞死亡
細胞不能修復，在癌細胞週期中也不會發生凋亡。	在正常細胞週期中，細胞修復或發生細胞凋亡。
成熟（分化）
癌細胞週期中的細胞是不成熟的（未分化的）。	細胞在正常的細胞週期中成熟。
粘性
癌細胞沒有粘性，因此會漂浮走。	正常細胞週期中的細胞具有粘性並且確實粘在一起。
對免疫系統的影響
癌細胞週期中的細胞正在逃避免疫系統。	正常細胞週期中的細胞受到損傷時會被免疫系統清除。
血管生成
癌細胞週期中的細胞即使在不需要生長的情況下也會發生血管生成。	正常細胞週期中的細胞僅作為正常生長的一部分進行血管生成。
轉移（擴散）能力
癌細胞週期中的細胞發生轉移。	正常細胞保留在同一位置。

總結 - 癌細胞週期(cancer cell cycle) vs. 正常細胞週期(normal cell cycle)

細胞週期是細胞內發生的一系列事件，導致細胞分裂和複製DNA以產生新的子細胞。細菌和真核生物都能觀察到細胞週期。由於連續的突變，細胞週期失去了控制正常細胞分裂的能力。因此發生癌細胞和癌症的發展。癌細胞週期與正常細胞週期的關鍵區別在於，癌細胞週期包含不可控的細胞分裂，而正常細胞週期中的細胞具有可控的細胞分裂。