走近江澤飛與他的新銳團(tuán)隊(duì)——誰能治好乳腺癌

 作者:未知    97

“我們不能治好所有高血壓和糖尿病患者,也不能治愈所有乳腺癌患者。但是,我們可以控制高血壓和糖尿病對(duì)人體的危害,也同樣可以設(shè)法控制癌癥。治愈癌癥,與解決癌癥問題,可以是兩件不同的事。”


    文/魯伊

  多年以后,如果有人試圖編寫一本人類與乳腺癌斗爭(zhēng)的編年史,他或許會(huì)同意,將一個(gè)新紀(jì)元的元年,設(shè)定為2003年。

  這一年的4月1日,《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)上,刊登了一篇名為《乳腺癌致瘤細(xì)胞的預(yù)篩》(ProspectiveIdentificationofTumorigenicBreastCancerCells)的論文。

  在一個(gè)“革命性突破”日益成為實(shí)驗(yàn)室新發(fā)現(xiàn)代名詞的時(shí)代,這篇文章的登場(chǎng)顯得十分低調(diào)。盡管與《科學(xué)》、《自然》同屬綜合性的同行評(píng)議學(xué)術(shù)期刊,PNAS在學(xué)術(shù)界的地位,總有些不上不下的尷尬。論文的5位作者,來自美國密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院和霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所,當(dāng)時(shí)并不能算這個(gè)領(lǐng)域中最有名的研究者。而第一作者和實(shí)驗(yàn)的主要設(shè)計(jì)完成者穆罕默德·艾·哈吉(MuhammadAl-Hajj),更不過是實(shí)驗(yàn)室里一個(gè)普通的博士研究生。文章題目的含混不清不說,就連開篇的第一句話,也透著陳詞濫調(diào)的迂腐:“乳腺癌是美國女性最常見的惡性腫瘤,每年有4萬多人因此死亡。”

  然而,就是這樣一篇按照常理推斷很快便將埋沒于故紙堆中的論文,卻讓羅伯特·溫伯格(RobertWeinberg)做出一個(gè)決定:修改他編著的經(jīng)典癌癥學(xué)教科書——《癌癥生物學(xué)》。

  羅伯特·溫伯格是誰?名字后面,大可列出一串頭銜:第一個(gè)發(fā)現(xiàn)致癌基因(Ras)和抑癌基因(Rb)的科學(xué)家,第一個(gè)闡述調(diào)節(jié)基因在癌轉(zhuǎn)移中的作用的研究者,麻省理工學(xué)院懷特海德研究院的創(chuàng)立人之一,美國國家科學(xué)獎(jiǎng)和沃爾夫醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的得主……但是,MIT奈特科學(xué)新聞獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目主任博伊斯·萊森博格(BoyceRensberger)的一句玩笑或許最能貼切地說明情況:“在麻省理工學(xué)院,如果要評(píng)出最受歡迎的三個(gè)科學(xué)明星,第一是喬姆斯基,第二是伍迪·弗洛斯(WoodieFlowers,曾經(jīng)主持過科學(xué)美國人“科學(xué)前沿”節(jié)目的機(jī)械工程學(xué)教授),剩下的一個(gè)名額,就要看溫伯格和蘭德(EricLander,人類基因組項(xiàng)目負(fù)責(zé)人之一,溫伯格的同事)那天誰的狀態(tài)更好了。”

  回憶起第一次讀到PNAS上這篇論文時(shí)的情景,身為學(xué)術(shù)泰斗的溫伯格并不掩飾自己的失態(tài):“它就像一顆正好落在我頭上的炸彈。短暫的暈眩后,突然豁然開朗。我認(rèn)為,它絕對(duì)是過去10年中關(guān)于癌癥的最重要的一篇論文。”炸彈爆炸的結(jié)果,是2006年6月出版的新版《癌癥生物學(xué)》。它與舊版的一個(gè)重要差異,便是引入了癌癥干細(xì)胞的概念,用以解釋癌的產(chǎn)生原因。

  為了理解這一變化的重大意義,我們有必要簡(jiǎn)短回溯一下,科學(xué)界對(duì)人類為什么會(huì)生癌的認(rèn)識(shí)歷程。

  英文中,“腫瘤”(tumor)一詞,來自拉丁語,意思為腫塊。而另一個(gè)經(jīng)常在專業(yè)文獻(xiàn)中出現(xiàn)的專有名詞“瘤”(neoplasm),則源自希臘語中的“新生物”。在漫長的年代中,人們對(duì)腫瘤的形成原因產(chǎn)生過各種各樣的猜測(cè):病毒或細(xì)菌的感染,異體生物的侵入,道德敗壞的印記……在東漢劉熙的《釋名》中,我們還可以見到這樣的解釋:“瘤,瘤腫也,血液聚而生瘤腫也。”

  直到19世紀(jì),解剖學(xué)觀察和臨床研究的進(jìn)展才讓人們認(rèn)識(shí)到,腫瘤并不是異體組織,而是由人體的正常細(xì)胞異常增殖而成??墒牵枚硕说募?xì)胞,為什么會(huì)突然失去控制,變成瘋狂的癌細(xì)胞呢?
  溫伯格是最早應(yīng)用基因技術(shù)的突破、對(duì)癌癥產(chǎn)生的分子機(jī)制做出解釋的科學(xué)家之一。他發(fā)現(xiàn),在正常細(xì)胞的基因組中,存在一些特殊的DNA序列。當(dāng)它們正常編碼時(shí),產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是對(duì)于促進(jìn)細(xì)胞生長增殖非常重要的生長因子、信號(hào)傳導(dǎo)蛋白和轉(zhuǎn)錄因子。當(dāng)它們發(fā)生某些異常時(shí),就會(huì)令細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。這些DNA序列,被命名為“原癌基因”(proto-oncogene)。Ras基因,是其中最重要的一個(gè)。

  僅有原癌基因的存在,也不足以完成細(xì)胞的大規(guī)模癌變。溫伯格進(jìn)而發(fā)現(xiàn)另外一些調(diào)控細(xì)胞生長與增殖的基因的存在。不過,與原癌基因的作用機(jī)理相反,當(dāng)它們正常編碼時(shí),可以限制細(xì)胞的生長,而當(dāng)這些基因的兩個(gè)等位基因都發(fā)生突變或丟失時(shí),它們的功能就會(huì)喪失。位于13q14染色體上調(diào)節(jié)細(xì)胞周期、與視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤密切相關(guān)的Rb基因,和調(diào)節(jié)細(xì)胞周期及轉(zhuǎn)錄的p53基因,便是兩個(gè)最著名的抑癌基因。

  在原癌基因和抑癌基因的作用之外,端粒成為他和另外一些科學(xué)家關(guān)注的另一個(gè)重心。在細(xì)胞染色體的末端,有一段名為端粒(telomere)的DNA重復(fù)序列,隨著細(xì)胞的每一次復(fù)制,它的長度都會(huì)相應(yīng)縮短。普通的體細(xì)胞在復(fù)制大約50次后,縮短的端粒就會(huì)令染色體相互融合,導(dǎo)致細(xì)胞死亡。只有極為特殊的生殖細(xì)胞,因?yàn)榫哂卸肆C富钚裕梢圆粩嗷謴?fù)縮短的端粒,從而逃脫死亡的命運(yùn)。但是,不知為何,許多惡性腫瘤細(xì)胞也擁有這種獨(dú)特的端粒酶活性。借助它的力量,那些未能得到修復(fù)的受損DNA,一次又一次地復(fù)制下去,遂成無法控制的癌變組織的永生。

  所有這一切,聽上去,都像是一個(gè)原本善良的人因?yàn)樽非箝L生不老而誤入歧途的古老故事。然而,當(dāng)你仔細(xì)傾聽這個(gè)故事,慢慢地,或許會(huì)產(chǎn)生疑惑。種種細(xì)節(jié),描述的都是這個(gè)人在路上的故事,可是一個(gè)重要的問題卻沒有得到解答:他為什么走上這條路?

  傳統(tǒng)而經(jīng)典的解釋,是癌癥的基因突變說。病毒感染,紫外線照射,電離輻射,化學(xué)致癌物,這些環(huán)境因素啟動(dòng)并加速了DNA的損傷。要降低癌癥的風(fēng)險(xiǎn),我們首先要御敵于國門之外,然后,是關(guān)門打狗,除惡務(wù)盡。

  可是,有沒有更好的解釋?

  在我們聆聽邁克爾·克拉克(MichaelClarke)率領(lǐng)的研究小組所講述的那個(gè)與眾不同的故事之前,或許應(yīng)該先回答一下這個(gè)問題:如果把1萬個(gè)癌細(xì)胞放在培養(yǎng)皿中,里面注入生理鹽水。24個(gè)小時(shí)之后,顯微鏡下觀察,發(fā)現(xiàn)幾乎所有的癌細(xì)胞都已經(jīng)死亡。是不是可以因此得出結(jié)論,生理鹽水可以抗癌?

  下一次,當(dāng)你看到某種藥物擁有抗癌功效的宣傳時(shí),不妨想想這個(gè)問題。

  答案當(dāng)然是否定的。“因?yàn)樯L環(huán)境不對(duì)了。”腫瘤免疫學(xué)專家、解放軍307醫(yī)院血液內(nèi)科副主任劉廣賢說??墒?,早在50年代,科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn),即便是自體注射,必須一次性向腿部注射106以上數(shù)目的腫瘤細(xì)胞,它們才會(huì)在新的部位開始生長。其后,在小鼠身上進(jìn)行的白血病細(xì)胞移植試驗(yàn)顯示,僅有1%到4%的移植癌細(xì)胞能夠在新的宿主體內(nèi)重新生長。

  對(duì)于這種情況,一直以來的主流解釋是,所有的腫瘤細(xì)胞都具有分化和生成新的腫瘤的能力,不過,單個(gè)細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期增生分裂的概率卻相當(dāng)之低。

  然而,在2003年發(fā)表于PNAS的這篇文章中,卻提出了另外一種假設(shè):也許,不同的腫瘤細(xì)胞所肩負(fù)的使命是不同的。也許,在腫瘤組織中,存在著極少一部分特殊的細(xì)胞,它們像組織干細(xì)胞一樣,可以自我更新、能夠大量增殖,還具有分化成不同表現(xiàn)型腫瘤細(xì)胞的能力。也許,這些數(shù)量極少的星星之火,是癌細(xì)胞實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移擴(kuò)散、經(jīng)歷化療和放療后仍能幸存、并最終蔓延成燎原之勢(shì)的根本原因。

  為了證實(shí)這個(gè)假設(shè),研究人員從8名乳腺癌患者的體內(nèi)分離出一種細(xì)胞表面CD44蛋白質(zhì)表達(dá)、CD24蛋白質(zhì)不表達(dá)或表達(dá)水平相當(dāng)?shù)偷哪[瘤細(xì)胞,然后將它們種在基因改造后的小鼠身上。結(jié)果,只需要100到200個(gè)這種細(xì)胞,12周后,就足以在小鼠體內(nèi)長成直徑超過1厘米的乳腺腫瘤。換成表面標(biāo)記不同的其他腫瘤細(xì)胞,雖然種入的數(shù)目增加了上千倍甚至上萬倍,卻不見有新的腫瘤生成。

  這一實(shí)驗(yàn),有力證實(shí)了乳腺癌干細(xì)胞的存在,同時(shí),它也讓許多從前令臨床醫(yī)生困惑不解的問題找到了解答。比如,有證據(jù)顯示,當(dāng)被診斷出患有乳腺癌時(shí),約有30%的患者骨髓內(nèi)存在微小轉(zhuǎn)移。然而,在5年之后,卻僅有50%左右的患者表現(xiàn)出骨轉(zhuǎn)移的臨床證據(jù)。以往,科學(xué)家猜測(cè),這或許是因?yàn)槟[瘤細(xì)胞的休眠,但是,新的癌癥干細(xì)胞模式卻給出了另一種解答:轉(zhuǎn)移到骨髓中的腫瘤細(xì)胞可能是具有分化增殖能力的癌癥干細(xì)胞,也可能是不具備這一能力的普通腫瘤細(xì)胞。只有前者會(huì)導(dǎo)致預(yù)后不良的骨轉(zhuǎn)移,而對(duì)后者,大可以置之不理,不必像以往的治療常規(guī)那樣,化療放療窮追猛打。

  癌癥干細(xì)胞和非干細(xì)胞的區(qū)分,也向傳統(tǒng)的抗癌藥物療效驗(yàn)證體系提出了挑戰(zhàn)。一直以來,研究者和藥物開發(fā)者習(xí)慣以腫瘤的縮小作為化合物是否有效的依據(jù)。然而,不斷有對(duì)照試驗(yàn)表明,一些可以令腫瘤顯著縮小的藥物,卻并不能明顯延長癌癥患者的生存期和生存質(zhì)量。如果引入癌癥干細(xì)胞的理念,一切變得清晰明了:如果藥物不能有效地殺死癌癥干細(xì)胞,僅僅減少普通的腫瘤細(xì)胞是沒有用的。癌癥干細(xì)胞可以迅速增殖,導(dǎo)致腫瘤的復(fù)發(fā)。而且,不斷選擇的結(jié)果,還會(huì)令卷土重來的腫瘤細(xì)胞擁有強(qiáng)大的抗藥性,讓化療藥物失去效果。

  “如果邁克爾·克拉克是對(duì)的,那么,我們也許不需要消滅每一個(gè)癌變細(xì)胞才能治好癌癥。殺死5%的腫瘤細(xì)胞也許就夠了。不過,問題是,怎么找到那正確的5%。”2003年,美國密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院的院刊在封面故事的起首這樣頗為樂觀地寫道。

  對(duì)乳腺癌干細(xì)胞的進(jìn)一步研究顯示,工作量還可以進(jìn)一步減少:在乳腺癌腫瘤中,表達(dá)為CD44陽性、CD24陰性或微弱陽性的細(xì)胞,僅占0.4%到1%。

  可是,我們真的能夠殺死這不到1%的癌癥干細(xì)胞嗎?溫伯格并沒有在他的著作中給出任何建議。而在劉廣賢看來,“這是非常非常困難的事”。

  “從造血干細(xì)胞的特性上,我們就可以知道了。干細(xì)胞處于相對(duì)休止?fàn)顟B(tài),幾乎是天然耐藥。在進(jìn)行造血干細(xì)胞移植的過程中,我們要給予接近致死量的放射性照射,這種放射量可以將骨髓全部殺死,但是干細(xì)胞依然可以完好無恙。”劉廣賢由此得出結(jié)論,“至少,目前的腫瘤殺滅手段,不足以對(duì)付如此聰明的癌癥干細(xì)胞。”

  另一個(gè)巨大的問題,伴隨癌癥干細(xì)胞的理論而生。按照傳統(tǒng)的基因突變說,癌癥是可以預(yù)防、也可以避免的。而根據(jù)癌癥干細(xì)胞學(xué)說,當(dāng)我們從一粒受精卵分化成幾個(gè)胚胎細(xì)胞時(shí),癌癥干細(xì)胞就已經(jīng)與我們同在。它的表現(xiàn)型可以與正常的細(xì)胞一般無二,但是內(nèi)在的基因型卻決定了,不知在什么時(shí)候,它將開始悄悄地增殖分化:生成一個(gè)與自己一模一樣的干細(xì)胞副本,不斷地自我更新,與此同時(shí),分化為普通腫瘤細(xì)胞,侵入身體組織……

  對(duì)于307醫(yī)院乳癌科主任江澤飛來說,這樣的真相,并不可怕。他已經(jīng)不再是20年前,那個(gè)剛剛從第一軍醫(yī)大學(xué)畢業(yè)、把“手到病除”當(dāng)成至高理想的小醫(yī)生。2004年,在昆明舉行的第7屆全國臨床腫瘤學(xué)大會(huì)上,自姚開泰院士的口中,江澤飛第一次了解到克拉克的研究小組在乳腺癌干細(xì)胞領(lǐng)域的突破。盡管他立刻意識(shí)到,這很可能將帶來乳腺癌治療甚至所有癌癥治療方法和理念的一場(chǎng)徹底革命,但這場(chǎng)革命最核心的醫(yī)療價(jià)值觀轉(zhuǎn)換,早在幾年前,他還在美國希望城癌癥研究中心(CityofHopeComprehensiveCancerCenter)進(jìn)修時(shí),便已完成。承認(rèn)在某些問題上的無能為力,反而可以把更多的精力投入到可以收到成效的領(lǐng)域上去,比如,運(yùn)用最新的基礎(chǔ)研究結(jié)果更準(zhǔn)確地對(duì)乳腺癌的病程和預(yù)后進(jìn)行判斷,溫和的、個(gè)體化、規(guī)范化乳腺癌治療標(biāo)準(zhǔn)的推行,放大“病人”二字中“人”的一面,強(qiáng)調(diào)與疾病的長期和諧共存,幫助更多的人獲取可以與國際接軌的治療……
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