作者:马玉勇 来源: 中国科学报 发布时间:2019-6-3
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癌症能治愈吗

 

■马玉勇

癌症是现代社会的高发病之一,特别在人类的平均寿命大幅度提高的情况下,癌症几乎和每一个人都是相关的。目前,关于癌症的科普知识非常多,有些是专业的,也有些是非专业的。在此,我想把专业的癌症科普总结一下。

首先,癌症是怎么发生的?从分子层面上来说,癌症是由于细胞的DNA发生变异导致细胞能够实现无限制的增殖,并挤占原有正常细胞的生存空间,使得组织或器官的功能异常,从而难以维持整个身体的稳态平衡,导致个体发病或死亡。

而引发DNA变异的原因有多种,包括DNA复制过程中出现偏差,病毒等微生物引起的DNA变异,化学分子引起的DNA修饰以及辐射引起的DNA损伤。但是,DNA的变异并不必然导致癌症,癌症的形成还需要身体的外部环境。只有当身体适合癌细胞生长的时候,或者免疫系统未能识别癌细胞的时候,才有可能发展成癌症。目前来看,人体几乎各个组织和器官都是有可能出现癌变,并且随着年龄的增大,癌症的发病概率也逐渐增大。这与DNA的损伤变异理论是吻合的。目前各种针对癌症的预防和治疗都是基于这一理论开展的。

众所周知,治疗癌症最好的方法就是预防。由于癌细胞和正常细胞是极其相似的,甚至连人体免疫系统有时候也不能识别,所以想选择性杀死癌细胞十分困难;癌细胞也比较容易发生变异和转移,使得一般的治疗手段失效。

现有的科学预防癌症的方式主要是防止DNA的变异和损伤:1.减少DNA的复制次数,即减少细胞的非正常死亡。这就需要我们保持良好的生活习惯,注重饮食健康;避免身体的炎症和反复感染;2.避免细菌和病毒的感染;3.远离各种可能有害的化学品;4.远离各种辐射,例如强烈阳光、胸透和磁共振。但是,即便做到了上面这些,并不能保证不会发生细胞的癌变,只能说可以降低概率。由于个体DNA的差异导致不同人的DNA的稳定性也是不同的,这也使得不同人得癌症的概率不一样。并且,如果没有其他疾病的话,人体细胞也终有一天会发生癌变的。

那么,一旦发生癌变,又有哪些治疗方案呢?第一种治疗方案就是杀死癌变的细胞,这是最简单、最直接的方法。比如说放疗、微管合成抑制剂、各种细胞毒性的小分子和各种诱导细胞凋亡的信号分子化合物。但是,这一方案的问题在于正常细胞和癌细胞过于相似,很难做到完全的选择性,所以这一方法可以将癌细胞控制在较低的水平,但是不能根除,存在复发的风险。目前,科学家努力的方向也是不断提高该类药物的选择性和靶向性。比如免疫疗法,就是利用人体免疫系统的区分能力来实现选择性杀死癌细胞。

第二种方案就是改变肿瘤的生长环境,抑制或者杀死癌细胞。比如说血管生长抑制剂,就是切断肿瘤细胞的营养供给,导致癌细胞死亡。但是,这方面的研究进展缓慢,主要原因还在于人体是一个很精密的系统,想要改变其微环境或整体环境十分困难。

从癌症本身来说,目前我们并没有取得很大的成功,并且在可预见的未来这也是一个十分艰巨的任务。但是,如果我们跳出癌症本身,从生物进化论的角度来看这个问题,或许答案并不悲观。

哺乳动物的寿命都是有限的,英国生物学家、老年学家巴风在作了大量研究的基础上提出:动物特别是哺乳动物的寿命,可为各自生长期的5~7倍,相当于性成熟期的8~10倍。这一数字被称为巴风寿命系数。海弗里克极限理论指出,动物的自然寿命为其细胞分裂次数和分裂周期的乘积,人体细胞分裂次数约50次,每次分裂周期平均为2.4年,故人的自然寿命应为120岁左右。那么哺乳动物的寿命为什么是有限的呢?从分子层面来理解的话,DNA的端粒长度是有限的,这就使得细胞的分裂次数是有限的,因为DNA一旦失去端粒的保护,突变的概率就会大大增加,即发生癌变的概率增大,这样不利于种群遗传信息的稳定,所以细胞的死亡也是应对这种情况的一种机制。

从进化论的角度来说,作为生物体都是存在生存竞争的,因此也就面临自然选择,只有最适应环境的物种才可以生存。在时间的长河中,任何微小的不利的性状都可以被放大,从而通过自然选择被淘汰。通过长时间的自然选择,任何物种的最终进化策略都是为了更好地繁衍后代,并保持物种的生存和壮大。由于环境是不断变化的,所以物种在保证当前优势性状稳定遗传的同时,也必须允许一定的变异体存在,否则一旦环境剧变,整个种群可能会难以适应而消亡。如果一个种群中每个个体都可以永生的话,那么由于资源的限制,就很难允许新的变异体存在,所以自然选择更倾向于个体寿命有限的物种。由于允许突变体的存在,这就为癌变提供了可能的条件。所以说,癌变是自然选择的一种必然结果。

那么,人类有没有可能克服自然选择的力量把癌变的概率逐渐降低呢?我觉得这个很难实现。因为资源总是有限的,竞争是必然存在的,所以突变是种群保证竞争优势唯一可用的武器,因此癌变也必然会发生。但是,我们需要注意的是,癌症和寿命长短并不是一回事。随着人类对自然的了解越来越多,可用的技术手段越来越多,我们很有可能实现长期带癌生存。

http://blog.sciencenet.cn/u/hustyym1986

《中国科学报》 (2019-06-03 第8版 博客)
 
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