□ 吳 越
癌的“殺手”本領(lǐng)是怎樣煉成的
□ 吳 越
我們知道,癌癥一旦發(fā)展到了轉(zhuǎn)移、擴(kuò)散這一步,患者離死期就不遠(yuǎn)了。
不過(guò),在科學(xué)家看來(lái),癌細(xì)胞從安于一隅到學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)移,難度也著實(shí)不小:首先,在告別“老巢”——即原發(fā)性腫瘤所在的部位——之后,要學(xué)會(huì)獨(dú)立“生活”;其次,要能夠突破血管壁或淋巴管壁,突破了還不算,還要能騙過(guò)人體的免疫系統(tǒng);最后,還要學(xué)會(huì)在一個(gè)新環(huán)境“安家”。這個(gè)過(guò)程中,每一關(guān)難度都很大。這么復(fù)雜的過(guò)程,涉及這么多的本領(lǐng),它是怎么獲得的?
現(xiàn)在,一位英國(guó)科學(xué)家認(rèn)為,癌細(xì)胞不是慢慢地積累許多微小的突變,而是通過(guò)戲劇性的大變異,一下子就進(jìn)化出這么多本領(lǐng)的。這種大變異在生物學(xué)上叫“宏變異”。宏變異讓癌細(xì)胞一下子擁有了作為一名“殺手”的全套本領(lǐng)。
科學(xué)家提出“宏變異”的概念已經(jīng)有些年頭了。早在1940年代,一位生物學(xué)家曾就提出,當(dāng)大的變異發(fā)生時(shí),一個(gè)物種可以在短短一代的時(shí)間,就分化成好幾個(gè)物種。他的這個(gè)觀點(diǎn)當(dāng)時(shí)沒(méi)被人接受,但現(xiàn)在,這一現(xiàn)象已在一些植物,魚和昆蟲(chóng)身上觀察到。
至于宏變異的機(jī)制,則是后來(lái)才搞清楚的。我們知道,基因突變有好多種途徑。最簡(jiǎn)單的情況是,基因上的某個(gè)堿基被另一堿基替換;另一種情況是,基因在復(fù)制時(shí)被多復(fù)制了一份,或者被復(fù)制到了DNA上一個(gè)錯(cuò)誤的位置上去;最嚴(yán)重的情況是,整條染色體都被多復(fù)制了一條。
如果我們把DNA比作一篇文章,把基因比作一個(gè)段落,把堿基比作一個(gè)文字,那么:第一種情況相當(dāng)于文章里僅出了幾個(gè)錯(cuò)別字;第二種情況相當(dāng)于一個(gè)段落被重復(fù)印了一次,或者被插到文章別的位置去了;第三種情況相當(dāng)于整篇文章多印了一次。顯然,后兩種情況比第一種情況錯(cuò)誤要嚴(yán)重得多,涉及面更廣,變化更大。我們稱第一種情況是小突變,稱第二、三種情況是宏變異。
這位科學(xué)家發(fā)現(xiàn),惡性腫瘤往往都跟細(xì)胞的宏變異有關(guān)。我們先來(lái)看看發(fā)生宏變異的細(xì)胞有何特點(diǎn)。
首先,發(fā)生宏變異的細(xì)胞比起發(fā)生小突變的細(xì)胞,更容易存活。這一點(diǎn)可以這樣來(lái)理解:癌細(xì)胞要作亂,首先自己得活下來(lái)。但一般來(lái)說(shuō),在發(fā)生小突變之后,細(xì)胞是不易存活的。因?yàn)榧偃绨l(fā)生突變的基因剛好負(fù)責(zé)某項(xiàng)重要的生理功能,它要是失去了活性,整個(gè)細(xì)胞就只好去死。但對(duì)于宏變異,基因沒(méi)有被“篡改”,只是增加了一份拷貝,此類變異不會(huì)致細(xì)胞于死地。
其次,在發(fā)生宏變異之后,在此基礎(chǔ)上若再發(fā)生小突變,小突變留存下來(lái)的可能性更大。道理還是一樣。對(duì)于一個(gè)正常細(xì)胞,假如負(fù)責(zé)某項(xiàng)重要功能的基因發(fā)生小突變,這個(gè)細(xì)胞就會(huì)自行死亡,有害的突變也就不會(huì)留下來(lái)作亂。但對(duì)于一個(gè)已發(fā)生宏變異、基因被復(fù)制了兩份的細(xì)胞(這個(gè)細(xì)胞其實(shí)已是癌細(xì)胞),哪怕其中一個(gè)基因再發(fā)生小突變,細(xì)胞也不會(huì)死亡。因?yàn)檫@個(gè)基因它已經(jīng)預(yù)先復(fù)制了一份,這一份失效了,另一份還可以拿來(lái)用嘛。所以有害突變就被保留下來(lái),為將來(lái)的作亂留下禍根。
細(xì)胞發(fā)生宏變異時(shí),雖然沒(méi)有一個(gè)基因被“篡改”,但畢竟因?yàn)槎嗔艘环菘截?,它就要重新調(diào)整各個(gè)基因之間的關(guān)系。在調(diào)整過(guò)程中,癌細(xì)胞容易進(jìn)化出適應(yīng)性變化,獲得高強(qiáng)的生存本領(lǐng)。它們后來(lái)能夠轉(zhuǎn)移,能夠騙過(guò)免疫系統(tǒng),就不奇怪了。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)為癌癥的治療開(kāi)辟了新的前景,要是設(shè)法降低細(xì)胞發(fā)生宏變異的風(fēng)險(xiǎn),就可降低惡性腫瘤的發(fā)病率。譬如,2013年有報(bào)道說(shuō),阿司匹林在這一點(diǎn)上可以幫助預(yù)防癌癥。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)還暗示,化療并非對(duì)每一個(gè)患者都適用?;熕幬锕倘豢梢詺⑺滥承┌┘?xì)胞,但另一方面,它們又會(huì)增加健康細(xì)胞發(fā)生宏變異的風(fēng)險(xiǎn)。一些癌癥患者身上的癌細(xì)胞,也許并非是由宏變異誘發(fā)的,因此不具有擴(kuò)散、轉(zhuǎn)移的本領(lǐng)。他要是非去化療,化療之后,似乎可以把這些癌細(xì)胞殺死,但化療會(huì)也有可能誘發(fā)健康細(xì)胞發(fā)生宏變異,結(jié)果過(guò)了些年,反而復(fù)發(fā)了更嚴(yán)重的、可轉(zhuǎn)移擴(kuò)散的癌癥。
未來(lái),假如我們?cè)诎┘?xì)胞DNA上能識(shí)別出哪些部位最易發(fā)生宏變異,并采取針對(duì)性的治療,就可以在一定程度上預(yù)防腫瘤惡化。盡管這只能算保守療法,但在更好的治療方法出現(xiàn)之前,若能減輕患者的痛苦,延長(zhǎng)他們的壽命,那也是很有意義的事情。
(摘自《百科知識(shí)》2015年第3期)