除尘器内壁用防火料:癌症:远古的鼓点?

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/02 04:56:15

癌症远非一种进化病,而是一种早期多细胞生命机制的健康形态。这个振聋发聩的假说令生物学家们始料未及,尤其意外的是,它竟然出自天体物理学家之口!

癌症——远古的鼓点?

癌症远非疯狂的流氓细胞,更像是古老返祖现象的步兵。



放大2000倍的结肠癌细胞群 摄影:Micro Discovery/Corbis

40年前,理查德?尼克松总统发起了“癌症之战”。然而,尽管仅在美国就花掉了1千亿纳税人基金进行研究,癌症致死率却几乎完全没有降低。数十种被制药公司吹得天花乱坠的所谓“治愈癌症的良药”,不是毫无作用就是作用甚微。我们能做什么呢?

2年前,一项颇为开明的行动,美国国家癌症研究所(NCI)决定争取物理学家的帮助。这个想法旨在从物理学等学科带来全新的见解,用激进的新方法帮忙对付癌症。当时为集中精力与此,成立了12个研究中心,我着手主持的是其中一个设立在亚利桑那州立大学商学院的研究中心。

由于事先对癌症一无所知,我一开始询问的都是癌症相关的基本问题。最初使我醍醐灌顶的是,像癌症这样具有扩散性且极难对付的东西一定属于生命本身,是生命故事深处的一部分。毫无疑问,几乎所有的多细胞生物中都发现了癌症,这暗示着癌症的起源可以追溯到数百万年前。

肿瘤学家倾向于将癌看做形形色色的疯狂细胞群。然而对我来说,肿瘤的增长及其扩散到其他器官的方式,表现出一种有组织、系统化的策略,这种策略可以使其避开人体和药物医疗的一切攻击。如此精确的行为暗示着癌细胞是生物长期进化的产物。

我开始怀疑,癌会不会是多细胞生物黎明期的进化返祖现象,那时单细胞开始聚积形成基本的细胞聚合体。地质学家将这个阶段追溯到十亿多年前,在所谓的原生代,在具有井然有序的身体构造以及完全分化细胞的动植物出现很久之前。现存的最接近的类似物或许是海绵。

那么如今,这些远古生物是如何重现在动物体内的呢?进化是在已有的基础上进行的。形成原生代的原始细胞聚集体所需的基因并没有完全丢失,有一些被纳入到新晋的、更复杂生物体的染色体中,并潜伏到了现代人类的身体中。这些基因没有丢失是因为它们仍起着至关重要的作用。胚胎发育时,基因制定身体构造,从最基本、最原始的特征开始发育。

一个世纪以前,德国生物学家恩斯特·哈耶克(Ernst Haekel,达尔文思想在德国最大的传播者——译者注)就指出,胚胎的发育过程概括了生物的进化史。比如人类胚胎会发育出腮、蹼足和退化的尾巴,映现出远古水生生物的性状。这些性状随后会消失,在发育的后续阶段,控制这些性状的基因通常会归于沉寂。然而有时候,基因管理系统出现故障,长尾巴或是具有其他远古性状的孩子就会降生。这些异常性状被称为返祖现象。

澳大利亚国立大学的查尔斯.林尼韦弗和我一样是一名天体物理、天体生物学工作者,对如何将癌症融入地球生命故事很有兴趣。我们合作发展了肿瘤细胞是一种返祖现象这个理论,当远古基因的沉寂被扰乱时,返祖现象就会出现在成体型中。我们认为,癌细胞之所以能调动一系列残存的难以对付的特征,其原因是,胚胎发育最初阶段活跃的远古基因工具箱,被重新激活了,为建造细胞聚集体而重复原生代的发育过程。如果你乘坐时间机器去10亿年前旅行,你会看到很多和肿瘤细胞极其相像的细胞丛。

如果我们的理论是正确的,其影响会极其深远。癌细胞不是由遗传紊乱随机产生的、退化的流氓细胞,而更像是有组织的步兵踩着远古的鼓点前进,重现存在了十亿年的生活方式。癌症在体内弥漫时,基因工具箱中越来越多的远古核心工具重新发挥作用,逆向重现进化的故事。每走一步,癌细胞都表现出更加恶化的特征,使肿瘤学家所进行的研究愈行愈难。

我们的结论中隐藏着一些好消息。既然远古工具箱是一套有限的特定基因,因此治疗癌症就有了明确的方向。为了勾勒出癌症作为进化返祖的全景图,我不仅需要绘制人类染色体,还要绘制包括植物、昆虫和真菌在内的共同远古多细胞祖先的染色体,并搞清楚癌症的故事是如何与这些生物相关联的。对癌症的解答会存在于进化生物学、发育生物学和癌症生物学的交流,这个交流也不会是单行道。通过研究癌症,生物学家能够得到一些揭示地球,甚至是其他星球生物复杂性的线索。

随着其他疾病得到控制,癌症却以不同的方式触动每一个家庭,成为蔓延全球的头号杀手。尽管难以捉摸的“治愈”仍可能是一个遥远的梦想,然而正确理解癌的本质,能使人类能较好的控制癌症并减少其威胁性。