細胞癌變的原因
知己知彼,百戰(zhàn)不殆。癌癥是慢性病,患者可能會和它共存很長一段時間,從發(fā)現(xiàn)罹患癌癥開始,如何選擇治療的手段對今后的生存期和生存質(zhì)量至關(guān)重要,首先,我們需要學(xué)習(xí),從了解癌癥是什么開始。
眾所周知,細胞內(nèi)的遺傳基因受損時就可能發(fā)生癌變。遺傳基因(DNA)中與癌變有關(guān)的因子包括起細胞增殖加速器作用的因子、抑制細胞增殖的因子和修復(fù)受損遺傳基因的因子。某一個遺傳基因受損,并不會立刻罹患癌癥。受損的遺傳基因被修復(fù)因子修復(fù)后,癌變細胞會自然凋亡,之后被免疫細胞清除。但是,不能被修復(fù)或者清除的癌變細胞在受損狀態(tài)下存活,并且造成傳導(dǎo)時,基因保護功能故障或失效,癌變細胞就會發(fā)展,產(chǎn)生惡性腫瘤(本文中所述腫瘤,均指惡性腫瘤)。也就是說,癌癥不是一個基因故障造成的,當(dāng)同時具備①基因受損、②未被修復(fù)、③被傳導(dǎo)、④未被免疫清除這4個條件才會發(fā)生。這是1990年喬治霍普金斯大學(xué)的沃戈爾斯坦教授提出的“多階段腫瘤學(xué)說”。也是被科學(xué)界多數(shù)人接受的學(xué)說。
遺傳基因受損的原因
正常細胞的癌變原因是同時具備上述4個條件的多階段失常造成的。那么,遺傳基因又是如何受損的呢?首先,普遍認為活性氧會損傷遺傳基因。我們的生存離不開氧氣,在體內(nèi)酶的作用下使呼吸產(chǎn)生的活性氧無毒化,不會對機體造成負面影響。機體會受到化學(xué)物質(zhì)、放射線、紫外線、電磁波、砷、鎘、石棉等金屬、纖維、侵蝕性氣體、幽門螺旋桿菌、精神壓力等的影響,當(dāng)機體無法處理這些活性氧時,無毒化功能失效,導(dǎo)致基因被攻擊。另外,活性氧和其他疾病以及老化有關(guān),活性氧也有清除體內(nèi)細菌和病毒的功能,同時起到在細胞內(nèi)傳導(dǎo)信息的作用。DNA受損的另一個原因是病毒的侵蝕,與其說病毒損壞了遺傳基因,不如說病毒進入了機體細胞,病毒的DNA與機體細胞的DNA結(jié)合后發(fā)生癌變。病毒本身不能增殖,感染了病毒的癌變細胞才會增殖。
助長癌變的因素
高齡和免疫力低下助長癌變。細胞在分列時復(fù)制DNA,遺傳基因被新細胞接納。高齡者細胞分裂的時間會延長,時間越長就越容易發(fā)生DNA復(fù)制錯誤。有錯誤的遺傳信息或者異物暗號(被病毒感染)的細胞增加,會提高細胞癌變的風(fēng)險。普遍認為,年輕的健康者每天也會產(chǎn)生大量的異常細胞。當(dāng)免疫機能低下時,異常細胞逃避免疫監(jiān)視,持續(xù)長期分裂,最終表現(xiàn)就是罹患癌癥。
家族性(遺傳性)癌癥基因
容易罹患癌癥的體質(zhì)是有遺傳性的。到目前為止,已發(fā)現(xiàn)乳腺癌、大腸癌、惡性黑色素瘤等具有較明顯的遺傳性質(zhì),子代罹患同種癌癥的風(fēng)險較高。
癌細胞和線粒體
所有的生物都是由細胞構(gòu)成的。細胞膜內(nèi)包含著多種細胞器,細胞器各自發(fā)揮其作用,細胞才能發(fā)揮作用。線粒體是一個重要的細胞器。細胞核中有DNA,線粒體中也有獨立的DNA,它們有什么作用呢?線粒體本身是一種微生物,據(jù)說是被細胞吸納的。也就是說,細胞內(nèi)住著另外一個人,但是沒有線粒體,我們?nèi)祟愂菬o法生存的。線粒體為我們持續(xù)生產(chǎn)能量、維持生命,我們?nèi)祟?5%的能量是由線粒體提供的。
事實上,線粒體與癌癥也密切相關(guān)。每個健康人每天體內(nèi)都會產(chǎn)生數(shù)千個癌細胞,但基本上被機體處理、清除,不給癌細胞再分裂和生長的機會。癌細胞或者被修復(fù),或者被清除的細胞凋亡現(xiàn)象是人們的正常生理機制。影響細胞凋亡的因素有很多,癌細胞最終被一種叫半胱天冬酶的蛋白質(zhì)分解后凋亡。機體內(nèi)有兩種活化半胱天冬酶的渠道,其中一種是線粒體的介入。正常細胞的DNA受到損傷后,抑制細胞分裂的遺傳因子會發(fā)揮作用,發(fā)出使細胞停止分裂的信號,線粒體接收信號后釋放出一種叫做細胞色素C的物質(zhì),細胞色素C和其細胞內(nèi)的他物質(zhì)結(jié)合,與此同時線粒體會活化胱天蛋白酶,使細胞核凝縮、細胞片段化,消滅癌細胞。之后,線粒體也不會存活,犧牲自己使機體存活。
如果線粒體不能完全發(fā)揮作用,首先無法制造足夠的能量,沒有活力的細胞,DNA更容易受損,也就更容易癌化;同時,抑制細胞分裂的遺傳基因能力減弱,有時不能發(fā)出抑制分裂的信號,即使能正常發(fā)出抑制信號,脆弱的線粒體也不能正常接收信號,接收了信號也不能釋放充足的細胞色素C,最終影響癌細胞凋亡的進程。
防止細胞的癌變和增殖,線粒體起著重要的作用,我們需要記住這個要點。
癌細胞的多樣性
惡性腫瘤是多種癌細胞的結(jié)合體。癌細胞的多樣性中一個重要的關(guān)鍵字是“MHC Class1”。它是機體分辨敵我的標(biāo)志。正常細胞擁有正常的“MHC Class1”標(biāo)識,癌細胞沒有這種標(biāo)識或者標(biāo)識表達不完整。免疫細胞中的NK細胞識別這個標(biāo)識從而辨別敵我后,對敵發(fā)起攻擊。這是1986年Karre博士倡導(dǎo)的“自我喪失學(xué)說”。來看一下大腸癌(結(jié)直腸),32%的原發(fā)灶癌細胞表面沒有“MHC Class1”標(biāo)識,或者標(biāo)識不明顯。也就是說,大腸癌細胞的32%有可能被NK細胞清除,剩余的68%癌細胞將躲避NK細胞的攻擊。再看大腸癌的轉(zhuǎn)移灶,72%的癌細胞沒有“MHC Class1”標(biāo)識或者標(biāo)識不明顯。也就是說,轉(zhuǎn)移灶上72%的癌細胞可能會被NK細胞攻擊,28%的癌細胞將躲避攻擊。還有癌細胞為了躲避NK細胞的監(jiān)視偽裝成正常細胞,在不完整的“MHC Class1”標(biāo)識上生成癌抗原。這些癌抗原也有眾多種類,一個癌細胞上可能有多種癌抗原。我們現(xiàn)在清楚了,癌細胞的種類為什么這么多。
癌細胞為了逃脫免疫系統(tǒng)的監(jiān)視,在細胞表面喬裝打扮,方法五花八門。
另外,在近幾年的癌細胞多樣性研究中,發(fā)現(xiàn)癌細胞本身為了逃脫化療和放療的攻擊,在自身分裂時發(fā)生進化(和正常細胞一樣有細胞分裂復(fù)制的特性),產(chǎn)生化療藥物和放射線的抗性。因此,一次投放多種藥物的辦法成了化學(xué)治療的主流。癌干細胞的存在也被科學(xué)證明了。癌干細胞是癌細胞的東家,也擁有多樣性。
癌干細胞之謎
在最近的研究中發(fā)現(xiàn),癌細胞和正常細胞一樣,都有自己的東家:干細胞。1997年加拿大多倫多大學(xué)附屬研究所的JohnE.Dick博士發(fā)現(xiàn)白血病的癌干細胞,2003年美國密西根大學(xué)的MaxS.Wicha教授團隊發(fā)現(xiàn)乳腺癌干細胞,2005年~2006年日本九州大學(xué)的森正樹教授團隊發(fā)現(xiàn)了肝臟和大腸癌的干細胞。雖然癌干細胞還有很多未解之謎,但現(xiàn)在已有了所有癌癥都來源于癌干細胞的說法。
“不死”的癌干細胞
發(fā)現(xiàn)癌干細胞的存在,是對傳統(tǒng)化學(xué)療法和放射線療法的沉重打擊。因為放化療對癌干細胞基本無效。癌干細胞的一個特征是細胞分裂特別緩慢,并且多有停止分裂進入休眠期的情況。另一方面,癌細胞比正常細胞的分裂速度快很多,化療和放療就是著眼于癌細胞與正常細胞分裂的時間差,對分裂快的癌細胞在分裂不穩(wěn)定期進行攻擊。顯然,這樣的方法對分裂速度更慢的癌干細胞就束手無策了。
癌干細胞的另一個特性是,擁有長期排異化療藥物的能力。化療藥物滲透到癌細胞內(nèi)時,破壞細胞核使癌細胞死亡,但是化療藥物進入了癌干細胞內(nèi),會被癌干細胞排出。并且癌干細胞有很強的被攻擊后自我修復(fù)的能力。
癌干細胞可能是癌癥再發(fā)和轉(zhuǎn)移的原因
癌干細胞的分裂也具有自己的特征。癌細胞復(fù)制和自己一樣的癌細胞,1個變2個,2個變4個無限分裂增殖。而癌干細胞在分裂時,分別復(fù)制1個與自己相同的細胞(癌干細胞)和另1個與自己不同的細胞,這個不同的細胞就是癌細胞。癌干細胞像蜂后一樣,以緩慢的速度復(fù)制自己并制造癌細胞,新生成的癌細胞繼續(xù)瘋狂增殖。
現(xiàn)在明白了,不消滅癌干細胞就會連綿不斷的產(chǎn)生癌細胞。即使當(dāng)初的癌癥治療很順利,可一段時間后可能復(fù)發(fā)或者轉(zhuǎn)移。國際上最新的理論認為,癌癥的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā),就是癌干細胞逃脫了手術(shù)、化療和放療后再分裂的結(jié)果。
因此,全世界正在努力開發(fā)消滅癌干細胞的治療方法。2008年慶應(yīng)大學(xué)和大阪大學(xué)在動物實驗中,利用樹狀細胞和淋巴細胞成功殺滅了癌干細胞。從此,這種方法被看作是根治癌癥的方法,并開始了臨床實踐。
癌細胞的浸潤、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)
癌細胞的浸潤、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)是癌癥治療中最棘手的問題。浸潤是指癌細胞像水一樣從原發(fā)灶向鄰近器官和組織蔓延擴散。一般情況下,實體腫瘤增大時都會發(fā)生浸潤,癌細胞進入淋巴液和血液后,隨淋巴液和血液流動,在其他臟器上著床、增殖,這就是所謂的轉(zhuǎn)移。即使是早期癌癥,也有可能在血液中發(fā)現(xiàn)癌細胞(CTC循環(huán)癌)。免疫系統(tǒng)會清除早期癌癥中大多數(shù)發(fā)生浸潤的癌細胞,但仍有癌細胞在其他臟器著床后增殖的個別情況。因此,即使是早期的癌癥,也不能排除轉(zhuǎn)移的可能。癌細胞發(fā)生浸潤后增殖,或者轉(zhuǎn)移后增殖的,我們稱為復(fù)發(fā)。復(fù)發(fā)癌癥有3個分類。
(1) 局部復(fù)發(fā)
指原發(fā)灶和原發(fā)灶附近的復(fù)發(fā),比如癌干細胞或癌細胞殘留后造成的增殖。
(2) 區(qū)域復(fù)發(fā)
指癌細胞轉(zhuǎn)移到原發(fā)灶附近的淋巴結(jié),并增殖變大。在早期癌癥中這種風(fēng)險很高,因此采用手術(shù)治療時需要清除原發(fā)灶周圍的淋巴結(jié)。
(3) 遠處復(fù)發(fā)
指癌細胞轉(zhuǎn)移到遠處臟器并增殖的復(fù)發(fā)。此時癌細胞可能已經(jīng)向全身擴散,傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)治療很難治愈。
我們認為,如果不能防止因癌細胞的浸潤和轉(zhuǎn)移引起的復(fù)發(fā),癌癥治療本身的意義就不大了。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)正在為此尋求答案。
癌細胞的增殖
癌細胞有自身生長的需要,會制造運送營養(yǎng)和氧氣的血管,被制造的新血管與正常血管連通,使血液流向病灶。良性腫瘤不制造血管,到一定程度會停止增殖,轉(zhuǎn)為休眠狀態(tài);幾乎所有的惡性腫瘤都會不斷地增殖,所以必須盡早開始治療。
癌細胞增殖的速度,是根據(jù)部位、種類、原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶的不同而有所差異的。增殖的速度用“DoubleTime”來表示,即腫瘤體積增大到2倍(Double)時所用的時間(Time)。這個概念用于預(yù)測腫瘤的發(fā)展和治療效果。也就是說,在采用某種治療幾個月后比較腫瘤的實際大小與預(yù)測大小,來判斷治療的效果。
那么,癌癥治療和腫瘤標(biāo)志物有何種關(guān)系?腫瘤標(biāo)志物是通過血液檢查,測算癌細胞產(chǎn)生的特有物質(zhì)的辦法。一般情況下,指標(biāo)增高說明癌細胞在增殖。但是,有時DoubleTime預(yù)測腫瘤增大到2倍時,腫瘤標(biāo)志物卻顯示2倍以上的數(shù)據(jù)。通常,腫瘤標(biāo)志物用對數(shù)表勾畫,腫瘤大小變化用直線顯示。如果醫(yī)師只看腫瘤標(biāo)志物數(shù)據(jù)來判斷腫瘤變大,就可能會處方更強的藥物;患者看到這些數(shù)據(jù),也會接受醫(yī)師的治療建議。但是,如果結(jié)合DoubleTime進行分析,可能會有不同的判斷結(jié)果。DoubleTime顯示的結(jié)果與腫瘤標(biāo)志物的數(shù)據(jù)可能互相矛盾。實際上,接受治療后,癌細胞死亡時也會釋放大量的腫瘤標(biāo)志物,腫瘤標(biāo)志物數(shù)值會臨時增高。不分析DoubleTime,不觀察腫瘤大小,只看腫瘤標(biāo)志物的數(shù)據(jù)變化,就可能讓本來有效的治療,被誤判為無效,并給患者造成心理打擊。有的患者還會在“有病亂投醫(yī)”的心理下,尋找偏方治療,使病情進一步惡化。一個合格的腫瘤科醫(yī)師,務(wù)必結(jié)合DoubleTime和腫瘤標(biāo)志物數(shù)據(jù)進行對比判斷,數(shù)據(jù)過高和過低時還需要做更詳細的檢查,只看腫瘤標(biāo)志物的數(shù)據(jù)是喜憂參半的。
癌和肉瘤的區(qū)別
非醫(yī)務(wù)人員很難理解癌癥。上文提到的活性氧、線粒體、細胞凋亡、癌干細胞、浸潤、DoubleTime等等都是日常接觸不到的醫(yī)學(xué)名詞。在這里,我們盡量用簡單的語言來闡述。
癌有很多分類的方法。胃部的惡性腫瘤叫胃癌,結(jié)直腸的惡性腫瘤叫大腸癌(結(jié)直腸癌),那么骨頭的癌叫什么?叫骨肉瘤。血管的惡性腫瘤不叫血管癌,叫血管肉瘤。
癌和肉瘤的區(qū)別是癌變細胞的種類不同。細胞分上皮細胞和非上皮細胞,上皮細胞指皮膚、胃和腸的黏膜等,都屬于臟器表面細胞;非上皮細胞指支撐身體結(jié)構(gòu)的細胞,包括骨、肌肉組織、血管、腦、神經(jīng)等。上皮細胞的惡性腫瘤稱為癌,非上皮細胞的惡性腫瘤稱為肉瘤。
骨肉瘤多有肺部轉(zhuǎn)移,這時不叫肺癌,而稱為轉(zhuǎn)移性肺癌。反之,乳腺癌轉(zhuǎn)移至骨的,稱為骨轉(zhuǎn)移。
我們普遍認為上皮細胞的新陳代謝更活躍,也就是說細胞分裂得更快,會造成更多的遺傳基因復(fù)制錯誤,即細胞癌變的風(fēng)險更高。
癌的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)治療有外科手術(shù)、化學(xué)治療和放射線治療。肉瘤的治療主要是手術(shù)和化療藥物并用。過去,骨肉瘤的切除需要截肢治療,現(xiàn)在根據(jù)病灶部位盡量保留肢體,利用人造骨或自體骨移植來代替,保留肢體。
另外,還有一種癌的分類方法,實體癌和非實體癌。胃癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌、肺癌等是實體癌;白血病和惡性淋巴瘤是非實體癌。
實體癌的腫塊內(nèi)部分布不均,所以很難用化學(xué)藥物清除;白血病和惡性淋巴瘤等非實體癌,化學(xué)藥物可以均勻作用,效果更好。所以血癌的化療藥物開發(fā)比較順利。癌和肉瘤,實體癌和非實體癌的治療方法是不同的。我們先了解這些知識,下文我們不再個別區(qū)分。
第一章 癌癥的機制
第二章 免疫機制和細胞凋亡
第四章 癌癥的第四種治療
第五章 癌癥的其他輔助治療
第六章 生活指導(dǎo)
第七章 理想的癌癥治療