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《癌症简史》(万字好文,建议浮窗)

发表者:吴高松 人已读

随着人类寿命的增长,当今癌症已经成为人类的头号公敌了。那么癌症是怎么发生的?都有哪些治疗方法?这些方法有何利弊?这篇文章准备就这些问题简单探讨一下。

文章分上下两篇。上篇讲癌症是如何发生的,下篇聊聊癌症的治疗方法。


上篇——癌细胞的奋斗史


先说说癌症是什么。简单说来,癌症是身体正常细胞机缘巧合突破了生死极限,获得了无限分裂能力而产生的病变,癌细胞的持续繁殖最终导致机体功能受损以至个体死亡。所以癌细胞并不是什么特殊的细胞,而是由体内正常细胞变化而来,那么正常细胞是如何从循规蹈矩蜕变为自由散漫以至于无法无天成为癌细胞的呢?

讲到癌细胞则无法避开基因突变。

基因突变赋予了生命强大的进化能力,但是同样的,基因突变也产生了癌症这么个怪物。由于DNA复制和修复功能的不完美,基因突变在所难免,即使其发生率极低。

这些突变一部分来自于DNA复制错误,一部分则来自于环境因素(例如紫外线,吸烟和某些化学物质等)所引起的DNA损伤。这些突变随着时间日积月累慢慢增加。当它们不幸发生在一些重要的控制细胞生长分化的基因上时,就有可能导致细胞癌变。

在此请允许我稍微发挥一下。如果生命是上帝创造的,那么上帝一定和生命开了个小玩笑。上帝是完美的,生命自然没有理由不完美。

假如用个表盘来代表生命的完美程度,这个表盘本来是完全可以打到头的。但是上帝并没有这样做,而是稍微的把指针往回拨了一点点。

这一拨非同小可,当场白气贯室红光冲天,瞬间产生两个结果。第一个结果,生命因此不再完美,产生错误,错误导致变化,变化引发进化,进化形成生机勃勃的大千世界。

相较如此高大上的结果,第二个结果听起来就纯粹像个错误了,即从此生物无法逃避死亡。生命的不完美使得我们即使在无菌箱里度过一生也会最终毁于我们自身产生的错误。

把这两个结果综合来看就会知道,上帝是用牺牲小我的办法赋予了生命强大的适应力。在上帝眼里,孰轻孰重,一目了然。

闲话少说,言归正传。继续聊聊细胞的癌变过程。这可不是一个简单的过程,癌细胞在这个过程中就如同野外求生一样必须形成一系列的生存所必须具备的能力。下面分别描述一下。

战胜自我,突破生死

癌细胞必须突破的第一关是"生"的调控。就是要能突破体内控制细胞繁殖的机制,做到生命不息,繁殖不止。

对于一个成熟的个体而言,细胞繁殖主要用来维持组织更新和修复损伤,适可而止,不能过分。细胞从正反两方面对繁殖加以调控以便做到有目的有计划有步骤。

从正面而言,细胞根据需要分泌适量的称为细胞分裂素(Mitogen)的一类分子。这类分子和细胞表面受体结合引发下游生物途径的激活,导致细胞分裂。

正常情况下,细胞分裂素是有限的,数量是刚好的,从而既能满足需要又可避免细胞分裂失控。癌细胞则决定对此无视,其手段是通过突变产生一系列有利于自身分裂的能力。

比方说,癌细胞可以产生一些物质刺激周围细胞分泌更多分裂素,或者直接自己制造分裂素,做到自力更生自给自足。有的癌细胞通过增加自身表面分裂素受体的数量来争夺分裂素。还有的癌细胞干脆通过突变使得下游途径处于持续激活状态,不再受分裂素的控制,就像一个永远亮着不受开关控制的灯泡。

这些基因的突变形成了细胞癌变的基础,因而它们有了一个响当当的大名——致癌基因 (oncogenes)。

正常细胞如果基因发生损伤或者突变,为了保证后代质量,细胞内有一组蛋白质会及时发挥作用阻止细胞分裂发生。编码这些蛋白质的基因因此被赋予一个很令人向往的名字,癌症抑制因子 (tumor suppressors)。

癌细胞则经常会通过基因突变使得这一类蛋白失去活性,从而即使基因伤痕累累,仍然在繁殖的道路上勉力前行。

至此,癌细胞完成了自我奋斗过程中的第一步,将"生"的问题解决了。

但是体内是不允许细胞无限繁殖的。这个是典型的目无法纪,不严惩不足以平民愤。细胞有天然的"熔断"机制,可以将违法超生的细胞直接送上程序式细胞死亡的不归路。持续细胞分裂还会积累DNA损伤,同样可以引发程序式细胞死亡。

对此一切,癌细胞的态度是以不变应万变,继续突变下去直至产生可以逃避这些熔断机制的能力,比方说通过突变使得这些机制中的关键蛋白失活,或者使得细胞内固有的抑制这些机制的蛋白活性更强。

通过这些方法,癌细胞又逃脱了"死"这一关。

到了这一步,癌细胞勘破生死,获得了在合适条件下无限繁殖的能力。

请注意这句话里的定语"合适条件",那么体内有没有适合癌细胞生长的环境呢?答案是否定的,因为体内环境本来就不是为癌细胞设计的。那么就让我们来看一看癌细胞在突破自我之后又是如何和环境抗争的。

抗争环境,获得自由

癌细胞入世以后面对的第一个劲敌就是体内的免疫系统。实际上,我们体内随时可能有癌细胞出现,而我们之所以没有随时得癌症,一个主要原因就是这些癌细胞被免疫系统及时检测并消灭于萌芽之中了。

免疫系统是怎么做到这一点的呢?这个说来话长,需要专文论述。这里先粗略解释一下。

细胞内的蛋白质是处于不停的产生和降解的循环之中的。蛋白质降解后形成片段。这些片段大部分被回收用来合成新的蛋白,但是一小部分被运输到细胞膜上展示给外面的世界看。

也就是说每个细胞的表面其实插满了蛋白"垃圾",这些垃圾和其它膜蛋白一同形成了细胞的指纹。免疫细胞通过辨认这些垃圾指纹来区别正常和异常细胞。

癌细胞由于基因突变导致蛋白质变化,产生了与正常细胞不同的"垃圾"指纹,从而可能被免疫系统辨别并加以消灭。

面对这支免疫部队,癌细胞是怎么做的呢?

无他,继续突变。

机体为了防止免疫部队失控,在免疫细胞表面布满了很多可以抑制其功能的受体,这就给了狡猾的癌细胞可乘之机。

癌细胞通过突变形成大量可以和这些受体结合的配基,从而达到抑制免疫功能的目的。不仅如此,癌细胞还可以释放各种分子将免疫部队变成替自己开疆拓土的傀儡伪军,肿瘤内部的免疫细胞被癌细胞成功洗脑,转而利用自己的一身特长协助肿瘤生长。

所以慢性炎症和癌症关系密切,而癌症又被称为"永不愈合的伤口"。

过了免疫系统这一关,癌细胞是不是从此就踏上事业的坦途了呢?刚开始似乎是这样的,癌细胞一路生下去,随心所欲,好不快活。但是很快老革命就遇到新问题了。

当肿瘤长到大约几毫米左右,出现了一个严重问题,一个运输供给的问题。

这时候癌细胞渐渐开始觉得胸闷气短头晕目眩,典型的缺氧症状。原来癌细胞只顾自己分裂,忘了制造血管了。

没有血管,氧气和养料都无法运入。这对于不停分裂需要大量营养的癌细胞而言越发难以忍受。

在缺氧环境中,一个名叫HIF的蛋白在细胞中大大增加。这个蛋白会引发下游几百个蛋白的表达,这些蛋白做的第一件事就是分泌各种促进血管合成的因子,抓紧架桥修路铺设血管,从而确保后勤供应,形成适合在缺氧环境存活的表型。

HIF做的第二件事是改变体内糖类分解代谢的路径,使得其可以在氧气缺乏的情况下进行。

这地方要多说两句。细胞所需能量主要是由糖的降解产生的,这个糖不是专指小朋友爱吃的糖果,而是一类碳水化合物的总称。我们吃的米和面就富含一种叫做淀粉的糖。

淀粉在体内降解成葡萄糖,葡萄糖通过糖酵解,三羧酸循环和氧化磷酸化三个过程继续降解,形成水和二氧化碳,并在这个过程中散发出大量能量。这些能量通过合成体内的电池,三磷酸腺苷(ATP)的形式而储存,并在需要的时候释放出来。

在缺氧条件下,糖酵解是主要产能过程,而缺氧条件下糖的降解是一个非常低效的产能方式,大概需要19个葡萄糖分子,才能形成有氧条件下一个葡萄糖产生的能量。

因此,为了保证能量供应,癌细胞和正常细胞争夺养料,疯狂从外部攫取葡萄糖,并利用葡萄糖降解的中间产物来合成细胞生长所需的各类大分子。

HIF就可以促进糖的无氧代谢。所以肿瘤是葡萄糖集中的地方。常用的PET扫描就是通过葡萄糖造影来检测肿瘤的。

至此,癌细胞通过改变自身改变环境,不仅扎下了根,而且给自己建立了一个舒适的小窝,打下了一块根据地。

如果癌细胞就此满足,见好就收功成名就金盆洗手回家退休抱孙子去,癌症也就不会这么可怕了。但是不幸的是,癌细胞心怀鸿鹄之志,不满偏安一隅。在时机适当的时候,有几个不安份的癌细胞便决定去外面的世界看看,探探险。

这个是需要胆量的。外面的世界是未知的,是充满敌意的。

这些癌细胞说走就走,开始减少表面的粘连分子,使得自己可以从母体肿瘤上脱落。然后进入淋巴结,再顺着血液淋巴液随波逐流,让命运把自己带到未知的远方。

然后这些细胞在某个地方又会从血管壁钻出来,并试图在附近的组织里扎根。这是一个很困难的过程,不仅需要癌细胞有足够生存能力,也需要新的组织有比较适宜这个癌细胞生存的条件。

癌细胞在这里又要把很多以前克服过的困难再克服一遍才能开拓一片新根据地。这个过程就是癌症的转移。这是癌症最可怕的地方,因为癌症病人往往不是死于原发病灶,而是死于癌症的转移以及其引起的并发症。

至此,癌细胞可以说完成了自身的血泪奋斗史,在机体内形成星火燎原之势。

讲完这个,再补充几个要点。

首先,基因突变是改变细胞内部蛋白功能的主要途径,但并不是唯一途径。

基因突变直接改变蛋白质序列,自然影响其功能。而不改变蛋白质自身,仅仅改变它的数量,也同样可以产生功能变化。

细胞有多种影响蛋白质数量的机制,其中主要的一种叫做表观遗传。所谓表观遗传就是不通过基因突变,而通过DNA上的例如甲基化,乙酰基化等等化学修饰,来改变一个基因的活跃程度。基因越活跃,它就能形成更多的蛋白。

另外一个要澄清的概念是,癌症不是一种病,大家知道的有肝癌肺癌,淋巴癌……等等。这些都是完全不一样的病,需要使用完全不同的治疗方法。

即使同一种癌症,比方肺癌,也可以继续分下去,有小细胞肺癌,非小细胞肺癌等等。进一步分下去,甚至可以说每一个病人都有不同的病,这是因为由于癌细胞基因突变的随机性,不同个体引发细胞癌变的突变都不完全一样。

所以现在有所谓个体化癌症治疗一说 (personalized medicine)。但这是不是意味着我们治疗癌症彻底无望了呢?如果每个病人都是不同的癌症,我们怎么可能去分别对付这么多种癌症呢?

幸运的是,虽然突变不会完全相同,同一种癌症往往由相同的一个或数个基因突变在起主导作用。这些突变叫做驱动突变(driver mutation)。而其它突变一般起到比较小的作用,或者干脆就是变着玩,没用,这些叫做乘客突变(passenger mutation)。

致癌基因的突变经常是驱动突变。所以这些基因是药物治疗癌症的主要目标之一。

要成为癌细胞,必须要积累大量突变,而且这些突变还必须恰好发生在为数不多的一些致癌基因上(大概一百左右吧,人体一共约两万个基因)。所以这是一个小概率事件(幸亏!)。

积累这些突变需要时间,这是老年人容易得癌症的一个原因(另一个原因是老年人免疫系统严重退化使得其对癌症的控制能力大大下降)。

正常细胞虽然也产生突变,但是其出现的几率是非常低的。如果癌细胞保持类似的低几率,将无法足够快足够多地产生可以抵制机体防御机制的突变。这样的癌细胞即使形成了也必定是死路一条。

所以癌细胞一般具有一个特点,叫做基因不稳定性(genomic instability),也就是说,癌细胞的基因突变率比正常细胞要高很多。

那么这又是怎么一回事呢?正常细胞中基因突变的低频率是由高保真的DNA复制和高效率的DNA损伤修复机制共同维持的。如果这些基因不幸因突变失去活性,体内基因将无人看护,突变几率也会大大增加。这正是癌细胞中经常发生的情况。

另外,正常情况下,如果DNA损伤和突变太多,体内一个叫p53的蛋白质将引发细胞程序式死亡,从而将问题消灭于萌芽之中,因此p53又被称为"基因的守护天使"。

但是在癌细胞中p53频繁因突变而失活,使得即使基因伤痕累累的细胞仍然可以分裂产生后代,将错误传下去。由于基因的不稳定性,癌细胞一代一代快速积累基因变异,从而产生了可以抵制机体各种机制的潜力。

上面讲到癌细胞不停突变产生新功能,这是癌细胞最强大的武器。不过要强调一下的是,这些突变并不是在一个细胞上发生的,而是无数细胞共同努力的结果。

癌细胞分裂频繁,子代细胞会随机产生新的基因突变,给细胞赋予新的性状。大量癌细胞会被机体的防御机制杀死,但是产生可以抵御这些机制的细胞就可以存活下来,这样一关一关的闯,前仆后继,适者生存

到最后,有幸活下来的癌细胞终于脱胎换骨羽化成蝶,变出了十八般武艺,可以攻破机体各种防线,由一个普通细胞脱颖而出,做到可以俯瞰众生傲视群雄了。

客观地看,癌细胞绝对可以算作细胞中的成功人士。癌细胞的精神是不达目的誓不罢休的精神,是撞了南墙也不回头的精神,是值得我们每一个人学习的。正所谓,不经历风雨,怎么见彩虹? 没有人能随随便便成功……

但是癌细胞的成功却意味着机体的毁灭,这是癌细胞自己始料不及的。如何用人工手段协助机体控制并消灭癌细胞已成为现代医药学的重点研究领域。这些我们在下一篇继续聊。


下篇——癌症的治疗方法

和任何疾病比较起来,癌症的治疗方法都称得上错综复杂,令人眼花缭乱,正因为如此,关于癌症的疗法也出现了各种有意无意的错误解读。溯本穷源,以正试听,就是本文的目的。

如果你有足够的耐心看完这篇文章,你会对癌症及其治疗有一个比较全面的认识。因为本篇综述了癌症所有主要疗法,包括:手术切除,放疗,化疗,靶向疗法和免疫疗法。

随着抗生素的发明和人类寿命的延长,癌症已经成为继心脏病之后的人类第二大杀手。

心脏病往往急性发作,死也死个痛快。癌症不一样,癌症病人要经受数月乃至数年的疾病折磨以及药物毒副作用带来的煎熬。所以,谈癌色变是有理由的。

唯一值得庆幸的是,癌症是老年病。除了血液癌症和来自于遗传的基因突变形成的癌症(比方BRCA基因突变的高致癌力特别是乳癌,导致很多女明星年纪轻轻就要对乳房开刀,以绝后患),一般实体癌(即非血液癌)在四十岁之前很少发生。所以如果你还不到四十,就先别杞人忧天了。

和头疼脑热感冒发烧不同,癌症属于“威胁生命的疾病”。很多人得了癌症就基本觉得被判了死刑。其实也不必如此悲观。

希望还是有的,在哪里?这需要仔细研究一下癌症究竟是什么。

癌症其实只是我们为了方便而给多种疾病安上的一个统称。实际上,癌症在横向和纵向上都有很多不同。

从横向来说,癌症有几百种,常见的有肺癌肝癌、肠癌、胰腺癌、乳腺癌、前列腺癌等等,这些癌症由于器官、病理和治疗方法的不同,病人的存活率差异很大。比如乳腺癌和前列腺癌的五年生存率已超过85%,而胰腺癌却不足3%。

从纵向来看,癌症有不同的阶段。一般来说,癌症可以分为一到四期。不同期癌症病人的存活率有天壤之别,治疗手段也截然不同。即使对于治疗方法相当成熟的乳腺癌,一期的五年存活率已经接近100%,而四期也只有不到20%。

对于癌症病人来说,什么癌,第几期,决定了存活时间和概率。

为了更好理解癌症的不同阶段,有必要介绍一下癌症的发展过程。

癌症起源于单个细胞由基因突变而引发的癌变,这个癌细胞经过不停的分裂形成了局部的肿瘤,我们把它叫做原发病灶。如果癌细胞就此老老实实在原发病灶宅着,癌症就并不如此可怕。

在这一点上,植物比我们幸运的多。植物也形成癌症(树瘤),但是由于植物细胞缺乏流动性,所以植物的癌细胞只能固守根据地,无法星星之火到处燎原。

动物就比较不幸了,原发病灶的癌细胞不甘平庸,一定要出去闯世界。它们的第一步是侵入肿瘤附近的淋巴结,继而顺着淋巴液血液漂流到其它器官形成新的肿瘤,这就是癌症的转移。

癌症病人一般不是死于原发癌症,而是死于癌症转移和其引起的并发症

国际公认的癌症阶段分类法是TNM方法,T代表肿瘤(Tumor)的大小和器官侵入程度,N代表癌细胞在肿瘤附近的淋巴结(Lymph nodes)转移,M代表远距离器官转移(Metastasis)。具体的分类标准非常复杂,但是大体而言可以分为以下四期。

一期癌症,只有原发病灶,没有转移。

二期癌症,原发肿瘤较大,器官侵入较深,并常有少量淋巴结转移。

三期癌症,有大量淋巴结转移,但尚没有远距离器官转移。

四期癌症,出现远距离器官转移。

由此可见,癌症有很多种,每种癌症还有很多期,严格说起来,它们都是不一样的病,难怪治疗方法五花八门。那么就让我们再来看看癌症的疗法。

癌症治疗的目的很明确——杀死癌细胞。但是具体怎么杀很有讲究,是一阳指还是蛤蟆功很大程度取决于癌症处于第几期。

清除局部病灶

最早的时候,对付肿瘤就是简单粗暴地手术切除,长在腿上锯腿,长在胳膊上锯胳膊,长在脖子上锯……不能锯了,只好随它自生自灭了。

后来又发明了放射性疗法(简称放疗)。如果不想动刀子,或者肿瘤所处地位不方便动刀子,就用放射线把癌细胞烧死。

对于一期二期三期癌症,因为没有远距离脏器转移,敌人都在一个碉堡里面窝着,只是碉堡大小不同而已,处理方法相对简单,派个作战队去把这个碉堡炸了就万事大吉了。怎么炸?就是上面的手术切除和放疗这两种方法。

所以,手术和放疗是癌症局部治疗方法(请注意局部二字),只对于没有远距离转移的癌症有效。

为什么?因为癌症转移的病人往往全身有多个病灶,总不能在病人身上到处割肉烧肉吧。这是手术和放疗的局限性。

一期癌症病人经过这样的治疗,治愈率可以达到很高。虽然不同癌症的治愈率不一样,但是基本可以认为,这个阶段的癌症是能够治愈的。二期三期的病人也有很大的治愈可能。

不过这两个疗法也不是毫无风险。手术治疗,毕竟要切下来一块肉,而且取决于一期二期或三期,可能是酒杯大的疤,也可能是碗口大的疤,对身体有很大损伤。很多老年人由于身体原因而无法手术。

放疗也不是清白的,放射线所到之处,好坏细胞统统受损。

我们绞尽脑汁,想到一个办法,就是用几束射线分别从不同角度照射肿瘤,并在肿瘤上聚焦。这样的做法可以降低每一束射线的能量,从而减少对正常组织的损伤,同时仍然保证肿瘤接受足够的放射剂量。还有一个办法是把单次大剂量照射改成多次小剂量照射,这样不仅降低了毒性,还增加了疗效。

在过去那个年代,只有手术和放疗,病人该割的割了,该烧的烧了,或者又割又烧了,然后就开始和医生一起坐下来祷告,祷告啥?祷告身上的癌细胞被切干净了。哪怕有一个癌细胞漏网,也可能导致癌症的复发。

因为医生也是人,不是猴子,没有火眼金睛。他也许能看到一个成形的肿瘤,但是他没有办法看到随波逐流的几个癌细胞和别的器官上刚刚形成的肿瘤小据点。但是不要小看这点点癌细胞,它们完全可以另立炉灶,重整河山,从头再来,形成新的肿瘤。

那么怎么办?

我们必须找到一种方法,让我们即使看不见癌细胞,也能找到它们并歼灭之。

消灭转移癌细胞

办法当然有,就是找到一种药物,它可以区分癌细胞和正常细胞,从而选择性地杀死癌细胞。

因为药物是可以随血液循环到达全身的,所以只要有了这么一个药物,癌细胞就算逃到天涯海角,也逃不脱灭亡的下场。

听起来很容易吧,是不是有点小激动。不过且慢。听起来容易的事情往往做起来很麻烦。

问题的关键在于癌细胞源于正常细胞,所以和正常细胞差别很小,如何才能做到选择性地杀死癌细胞而不伤害正常细胞?就是这个问题,让无数癌症研究学者愁白了头。

想做到这一点,就必须先找到癌细胞和正常细胞的不同点,然后才能对症下药去寻找专杀癌细胞的方法。

那么,癌细胞和正常细胞有什么不同呢?最明显的不同,也是癌细胞最大的特点,就是它头可断,血可流,分裂下崽不可丢。它是死也要超生。

所以我们最早产生的想法就是去寻找一种只杀正在分裂的细胞的药。细胞分裂需要激活很多在静息状态没有活性的生物途径,如果我们阻断这些途径,不就达到了只杀癌细胞的目的了吗?

想法不错,令人振奋,我们被自己的聪明感动着,激励着,努力去寻找这种药物。

令人啼笑皆非的是,第一个这样的药物居然是来自于二战时期用来杀人的化学武器——芥子气。

由此开始,一个个抗癌药被发现,至今已有数十个之多。因为这些药物都是化学分子,我们把这种治疗方法统称为化疗

化疗药物很多,但是万变不离其宗,它们都剑锋直指正在分裂的细胞。它们的作用机理有以下几种:

第一,抑制DNA复制。DNA无法复制,细胞自然无法分裂。具体机理有很多,有的是把DNA两根链连接起来(比方芥子气),让它们无法分离,有的是和DNA反应形成各种奇怪的加合物,有的是扁平的分子,直接插到DNA的碱基中等等。

第二,抑制细胞分裂,其中主要一类是抑制细胞的微管组装。微管在细胞中可谓是幕后英雄,因为在显微镜下你还不一定看得见它。但它既是细胞的公路系统,也是维持细胞结构的钢铁骨架,它还担任运输任务。细胞分裂过程中复制出来的两套DNA就是被微管拉着向两极移动的。所以,抑制微管组装也就抑制了细胞分裂。

第三,抑制代谢物的形成。DNA要复制,必须靠单体核苷酸的聚合,而这些单体是要合成的,阻断其合成途径,DNA复制自然就是巧妇难为无米之炊了。

化疗药物的出现是革命性的,因为它开创了癌症全身性治疗的先河。

还记得前面说到,手术和放疗是局部疗法吗?自从有了化疗,无论癌细胞藏身何处,无论我们能不能检测得到,药物分子都可以找到它们并予以消灭。

自从有了化疗,病人和医生除了祷告以外,还有了一个可以确确实实控制癌症复发的手段。

而且由于化疗的全身性治疗功能,它还可以用于治疗四期已经全身转移的癌症。

既然有了化疗,那么手术/放疗加化疗的组合拳就顺理成章了。其理由很充分,先用手术或者放疗对癌症大部队加以毁灭性打击,然后再用化疗肃清小股流窜之敌,确保癌症不复发。

这套组合治疗方法直到几十年后的今天仍然是许多癌症的标准治疗方法。

但是化疗的缺点也很快暴露出来了,因为我们发现,当初我们认为只有癌细胞分裂的假设是不正确的。虽然大多数正常细胞处于静息状态,很多正常细胞也是在不停分裂的,包括血液细胞,皮肤细胞和形成头发的干细胞等等。

因此接受化疗的病人经常出现脱发、皮疹和白细胞减少的相关症状。

要知道,药物的疗效只是天平的一端,另一端是毒性,当毒性太高的时候,药物剂量将受到限制,意味着其疗效也受到限制。虽然化疗是革命性的,具有治疗转移性癌症的潜力,但是它的毒性一定程度上限制了其应用范围。

所以,革命尚未成功,同志仍需努力。

随着生物学在分子水平的发展,我们的目光渐渐从细胞分裂这种大事件上转移到细胞信号传导这些更加微观水平的生物过程。

癌细胞基因突变的直接结果是控制分裂和死亡的信号传导路径产生变异,变异就意味着和正常细胞不同,就意味着如果我们能阻断该变异的信号传导过程,就可以选择性的杀伤癌细胞而不会影响正常分裂的细胞,也就意味着避免了化疗的毒性。

这就是癌症的靶向疗法

具体来说,靶向疗法不再专注于细胞分裂这种粗线条的差别,而是从分子水平上找到一个由于基因突变而出现的和正常细胞中不一样的蛋白,通过药物对此蛋白功能加以干扰,从而产生更强的选择性癌细胞杀伤功能。

如果说化疗是地毯式轰炸的话,靶向疗法就是激光制导的精准打击。

举个例子,表皮生长因子通路在很多癌细胞中过度表达,使得该通路高度活跃,引发癌细胞分裂。于是我们研发出阻断表皮生长因子受体的药物,由于很多正常细胞的分裂并不依赖于这个通路,因此,这个药物的毒性要小得多。

靶向疗法一出现,立马引起轰动。和化疗比起来,靶向疗法的副作用就像挠痒痒,肿瘤不停地缩,患者还没啥大感觉,吃嘛嘛香,显出了巨大优势。

这是癌症治疗史上的第二次革命。

需要一提的是,和化疗一样,靶向药物可以到达全身各处,所以也属于全身性疗法,可以治疗四期癌症转移病人。

但是,靶向疗法也有局限性。

细胞分裂是癌细胞的立身之本,不分裂那就不是癌细胞了,所以化疗对于癌细胞是不分彼此一律通吃。靶向疗法不一样,每种靶向药物都针对某个特定的目标,这个目标一般只在某些特定群体的病人身上才有。所以靶向药物不能用于所有癌症病人。

这就引出了生物标记物的概念。要想使用靶向疗法,必须对病人的癌细胞变异在基因和蛋白质水平加以政审,找到特定的变异(生物标记物),然后根据生物标记来决定使用哪种靶向药物。

因此,生物标记物和靶向疗法息息相关

很多时候,靶向疗法似乎没有效果,其实不一定是药物无效,很有可能是没有选对合适的病人。

在靶向药物成功的基础上,癌症研究者继续苦思冥想,另辟蹊径。这次他们换位思考了,以前一切思路都围绕着癌细胞转,但是癌细胞的生长离不开养育它的环境,又称肿瘤微环境,如果我们破坏了肿瘤的生存环境,不是同样可以达到消灭癌细胞的目的吗?

既然想到了,那就试试吧,于是抗血管生成药闪亮登场。

癌细胞是勤劳的细胞,不停地生长生育,样样需要养料,养料哪里来,来自血管运输。

癌细胞不停长大的同时也不停地分泌各种信号蛋白,促进血管合成,保证后勤供给。抗血管生成药的目的是阻断其养料来源,把癌细胞活活饿死。

更牛的对付肿瘤微环境的疗法就是当今大名鼎鼎的免疫疗法

免疫系统是肿瘤的天然克星,有鉴别并消灭癌细胞的本事。肿瘤必须找到逃避免疫系统攻击的方法才能顺利生长。

在肿瘤微环境中经常有许多免疫细胞,这些细胞被肿瘤产生的各种因子洗脑,患上了斯德哥尔摩综合症,不但不攻击肿瘤,反而成了肿瘤的帮凶,协助肿瘤生长。

免疫疗法就是要挽狂澜于既倒,通过药物唤醒这些被洗脑的免疫细胞,并刺激外围的新鲜免疫细胞进入肿瘤微环境,一起对癌细胞加以攻击。

免疫疗法和常规疗法的区别在于,常规疗法是用人造的化学分子直接(比方化疗和靶向疗法)或者间接(比方抗血管生成疗法)杀死癌细胞,而免疫疗法虽然也使用化学分子,但是这些分子的目的不是杀灭癌细胞,而是在体内创造出一批可以杀癌细胞的“活的”药物——免疫细胞。

和“死的”化学药物不同,活的药物具有适应性,可以随着癌细胞变化而变,让其更难逃脱,活的药物可以自身复制,等于形成了一支源源不断的抗癌大军,而且,由于免疫细胞有记忆功能,这些活的药物可以长期在体内捕捉漏网的癌细胞,直至将它们一网打尽。

由于这种种特点,免疫疗法是迄今为止最成功的可以治愈四期全身转移性癌症的疗法!

但是即使免疫疗法也还远远没有到达我们想达到的目的。

免疫疗法的特点是,当它有效时,其效果惊人,甚至可以治愈晚期癌症。但是,它的有效率还非常低,经常在20%左右徘徊,而且,对免疫疗法有应答的癌症种类还不是很多。

如何让更多的癌症病人受益于免疫疗法是当今的研究重点。除了不停研发更新更强大的药物,多种药物的组合疗法也是目前的主要趋势,其目的在于同时阻断多个癌症赖以生存的机理,使得它无法首尾兼顾,从而达到更强的抗癌效果。

癌症研究者不懈努力的结果,是以上多种不同机理的抗癌药物的诞生,但是让我们沮丧的是癌细胞在最初的溃败之后经常能找到办法逃脱这些药物的打击,卷土重来,就连强大的免疫疗法也未能幸免。

这就是癌症的抗药性——治疗癌症的又一大障碍。

癌细胞抗药性是如何产生的呢?

癌细胞一般是在DNA修复、质检和监控方面出现问题的细胞,因此很容易形成基因突变,一代代分裂下来,不同的细胞里面会积攒不同的突变。所以肿瘤其实是一堆不同的癌细胞形成的乌合之众。

假设某个肿瘤有三种癌细胞,分别有三种基因突变,A、B 和C,姑且称这些细胞为A细胞、B细胞和C细胞。

癌症的生长其实就是宏观进化的微缩快进版,因此,这些不同的突变形成的生存优势也不一样。

我们不妨认为A突变形成最适宜癌症生长的性状,于是在这群癌细胞的乌合之众中,A细胞变成了老大,占据着大部分的养料和资源,生着最多的孩子,高高在上。而B细胞和C细胞只能靠残羹剩饭勉强度日。

既然A细胞这么牛,子孙满堂,自然就成为了药物研发的主要目标。当对付A细胞的新药物成功用在病人身上时,A细胞杯具了,B和C细胞却来了机会。压在它们头上的老大被人搞死了,它们自然无忧无虑开始茁壮成长。而药物却对它们无可奈何,因为这个药物是精准打击A细胞的药物。

这就是癌症抗药性的由来。

对付抗药性,上面提到的药物组合疗法是一个办法。同时阻断数个癌细胞生物通路,使其更难产生抗性。当然,组合疗法往往具有比单个药物更大的毒性,如何在提高疗效的前提下保持可以耐受的毒性是药物组合疗法要考虑的一大问题。

另一个方法是在癌细胞对某种药物产生抗药性之后,换上另一种药物,令其防不胜防。于是就出现了所谓的癌症一线,二线甚至三线四线疗法

一线疗法是临床上证明的最有效的疗法。当癌细胞出现抗性不再对药物产生应答,则换上二线药物。二线药物失去效果,则继续以三线、四线药物治疗……

道路曲折,前途光明,确实是对于癌症研究的贴切描述。如今,我们已经大大提高了癌症病人的生存率,但是还有很长的路要走,这条路注定不会平坦,注定会失败远远多于成功,但是我们仍然要走下去,因为只有走下去才有希望,畏缩不前我们将一无所获。

下面总结一下,癌症的疗法主要有手术、放疗、化疗、靶向疗法和免疫疗法。其中,前两种疗法主要用于局部未转移肿瘤,后三种疗法可以用于局部和转移性肿瘤。

这篇文章以科普为主,无法面面俱到,比方化疗也可以考虑用在手术/放疗之前,以缩小肿瘤并增加手术成功机会,比方对于乳腺癌和前列腺癌还有激素疗法,比方放疗在某些情况下可以通过杀死癌细胞刺激抗癌免疫功能,产生全身性抗癌效果等等。

尽管如此,这篇文章应该可以给读者提供一个癌症治疗方面比较全面的描述。


文章来源于微信公众号:中科华美无癌家园

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本文仅供健康科普使用,不能做为诊断、治疗的依据,请谨慎参阅

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发表于:2020-05-11