正文 第16章 否極泰來:運用癌症起源的知識,發展新療法

始於20年前的科學革命一直持續到今天。我們已經知道了許多能夠引起癌症的無形的力量。既然我們理解了很多種癌症的起因,我們應當可以阻止疾病的發生,即便發生了癌症,我們也應能夠對付並治癒癌症。我們已經祭起了遺傳學和分子生物學的武器來對付這種最複雜的人類疾病。儘管癌症之謎仍有不少疑團,但是一個完滿的答案已經凸顯出它的輪廓。現代分子生物學的研究方法再一次得到確認:將複雜的問題化整為零,使它變成簡明可解的各個部分,然後導出清晰的、顛撲不破的真理。僅僅是短短的20年時間,癌症起源問題不再是眾說紛壇、莫衷一是,今天,對人類癌症背後的神秘力量,研究者們不僅可以作出細緻入微的描述,而且已經被公眾廣泛接受。

這次革命的主要結論是:癌症是一種因基因受損導致的疾病。現在,我們已經了解了許多涉案基因——癌基因和腫瘤抑制基因的特性。它們在細胞中活動,操縱著細胞的行為;細胞以形成腫瘤來回應。無疑,還有很多與癌症有關的基因尚需藉助基因克隆技術來識別和分離。許多基因影響細胞行為的途徑仍有待揭示。

我們知道誘發癌症的因素直接或間接地促進基因突變。我們知道人體腫瘤的形成需要一系列的突變,每一次突變擾亂的都是一種不同的細胞生長控制基因。我們還知道,包括維護和修復缺陷在內的損害細胞基因組的完整性的過程,有力地影響著癌症的發病率。

發現不同的生長控制基因,促使我們探索每個人體細胞內部的複雜的決策系統。100多年來,生物學家記載了細胞形形色色的行為。細胞的所作所為似乎有自己的邏輯,操縱在隱藏於細胞深處的亞微觀生命力量手中。我們現在用關鍵的信號處理蛋白來理解細胞的邏輯,正是這些蛋白決定了細胞對大量刺激物的反應;它們組合成一個精密的信號處理系統,每個星期里,我們對這個系統的線路圖都有新的認識。它的規劃——它的互聯關係和組成部件的活動——決定著細胞的一舉一動。

對於致力於理解癌症的人們,有關信號處理系統的認識將會為他們提供終極答案。在任何一個細胞的隱秘角落,除此以外沒有更深入、更精妙的機制了。答案都在這裡,或者將很快在這裡露面。而20年前,我們還對此一無所知。

這方面的研究使我們發現了人體細胞的心臟和主宰——細胞周期鍾。作為細胞命運的主宰,它作出生長或分化的決策。儘管對細胞周期鐘的探索還處在起步階段,但我們已知,在絕大多數乃至所有類型的人體腫瘤中,細胞周期鍾都會遭到損害。在這個領域,我們也已經描繪出清晰的輪廓,但是還有許多關鍵的細節需要充實。

家族性癌症綜合征在受孕的一刻即已註定,散發性癌症則是個人一生中隨機發生的遺傳意外的結果。在我們過去10年間發現的基因中,其中很多基因為我們在這兩類癌症間架起了橋樑。這兩類癌症並非如常人想像的涇渭分明,而是一組共同基因受損的表現,差別只在卵子受精前與後的損害發生時間的不同。防患於未然

本書中講述的大量信息對於癌症死亡率將有什麼明顯影響呢?道理很簡單,要治癒某種疾病,最常從弄清病因著手。因此,我們最近獲得關於基因和蛋白質的知識,將引領我們征服癌魔。可是,癌症最根本的起因實際並非深埋於個體細胞內部,而是遠在環境、在我們攝取的食物、吸入的香煙之中。在顯著降低癌症發病率之前,我們必須強調,這些才是癌症的禍根所在。基因和蛋白質不過是為虎作倀僅此而已。

過去200年中,人類其他主要疾病的防治為我們樹立了鮮明的例子:降低死亡率,要依靠個人衛生、營養條件的改善,要獲取乾淨的水源,開展防疫運動。擴展開來,癌症死亡率的大幅度降低,同樣要依靠預防,而非一味尋找新的治療方法。

降低癌症死亡率,主要依靠識別和消除癌症的不同病因——尤其是膳食結構和生活方式的某些方面。這其中許多屬於流行病學家的職責範圍。我們也的確從流行病學家那裡獲益匪淺。他們確立了問題的框架,明確了範圍、廣度和深度。他們還使我們省悟風靡某些小圈子的兩大觀點:癌症流行病在工業化的西方泛濫成災,而絕大多數病例可以追溯到空氣和食物中的化學污染。

除開乳腺癌以及與煙草有關的癌症以外,在過去半個世紀中,儘管環境污染在顯著加劇,絕大多數癌症的發病率仍保持平穩。至多只有百分之見的癌症能夠歸咎於人為的環境因素。1930年,美國年度癌症死亡率為每10萬人中有143人。到1990年,這個比率上升到每10萬人中有190個。人口年齡分布的變化,以及我們反覆提到的癌症發病具有很強的年齡依賴性這一事實,上述數字已把這兩點考慮在內。

癌症死亡率的這種年齡校正的增長,幾乎都直接源自煙草消費。到20世紀90年代,男性肺癌死亡率長達一個世紀的增長勢頭呈現逆向發展。除開肺癌部分,在1950年到1990年間,經年齡校正的癌症死亡率總體上下降了14%。

乳腺癌的死亡率有小幅增長——在1960年至1990年間上升。了約10%。該病發病率的增長勢頭要猛烈得多,但是,主要通過外科手術,大部分乳腺癌病例可以治癒。乳腺癌的病因眾說紛紜,有一種觀點很快贏得了充分的證據。它把乳腺癌發病率的增長主要歸咎於現代的營養和生殖習慣,兩者相結合導致女性在一生中經歷的月經周期數不斷增長。還有一個因素則使人困惑,即早育有護作用,早育似乎使乳腺組織能夠抗拒此後可能發生的癌症。過遲生育則會導致乳腺癌發病率的攀升。

大約半數癌症和飲食有密切關聯,可是絕大多數食物鏈中的致癌成分難以確定。西方的膳食結構導致其結腸癌的發病率比非洲中部某些地方高上10~20倍。一個可能的原因是,西方人飲食中肉類和脂肪的比例很高。烹調方式對癌症發病率也有明顯影響;當肉類尤其是紅色肉類被高溫加熱時會產生強力致癌物。亞洲亦受到與膳食結構相關的癌症高發率的困擾。日本人的飲食習慣致使其民眾胃癌發病率比美國人高出6倍。曬制、發酵、煙熏食品很有可能也是癌症的病因。

植物性食品是一把雙刃劍,因其既有致癌成分,又有抗癌成分。蔬菜提供的維生素如維生素A、C、E,能夠中和某些重要的致癌物質,如正常細胞代謝產生的氧化劑和自由基。另一方面,有一些植物成分與癌症發生呈正相關。為了防止昆蟲天敵的騷擾,植物發展出精密的化學防禦系統。其中就有埃姆斯測試中記錄在案的有效誘變成分。埃姆斯也舉了一個例子,即某個芹菜新品系在生長過程中所需的合成殺蟲劑比其他品系要少;抗蟲害能力的上升與該種芹菜體內的某種強力誘變劑比常規上漲了10倍有關。

與其他所有植物一樣,芹菜體內含有幾十種致癌和抗癌成分。可是芹菜只不過是經常出現在餐桌上的幾十種植物中的一種,每一種植物都為我們的飲食提供自己的或簡單或複雜的有機成分。在這些天然成分的混合物與它們對人體代謝的影響之間,有著錯綜複雜的相關性。要確定哪些普通天然食物使我們體魄強健、安享天年,哪些則會損身折壽,還需要花上幾十年時間研究。

儘管山重水複,但還是有一些結論已經嶄露頭角。如前所述,現代癌症當中,幾乎有一半能夠通過避免吸煙、高脂肪、高肉類飲食來預防。可是剩下的那一半呢?無疑,未來的幾代人仍不能擺脫癌症的魔影,即使是那些生活方式最無可指摘的人也在劫難逃。我們該如何對付這些似乎防不勝防的腫瘤呢?利用基因和蛋白質對付癌症

即使我們—一確定了所有的外部致癌因素,人類也永不可能完全遵照流行病學家的建議。而且,更重要的是人體的極端複雜性表明了癌症的不可避免。所有複雜的機械或遲或早都將崩潰。只要有足夠的時間,沒有人可以逃出癌症的手心。此刻,只有新發現的基因和蛋白質可以力挽狂瀾、救人於危難之中。它們使人類可以對付如影隨形的癌症。

癌症的早期發現愈來愈顯出重要性。早期發現和切除腫瘤塊可以治癒癌症。但是早期發現面臨兩大困難。首先,在癌細胞群還很小的時候,我們就必須找到它。如前所述,直徑1厘米的腫瘤不到人體的001%。當前幾乎很少有哪種生化方式可以靈敏到這種程度,偵知這樣微小的物質結構。

其次,癌細胞,尤其使腫瘤發育初期階段的癌細胞,在幾乎所有方面都和正常細胞惟妙惟肖。要找出癌細胞的不同之處,任務繁重,令人氣餒。幾乎所有曾被稱作「腫瘤獨有」的蛋白質,後來在人體的某個正常組織中也有發現。

儘管困難重重,但是發現腫瘤的途徑中,最有吸引力的還是識別癌細胞獨有的基因和蛋白質。突變癌基因、腫瘤抑制基因和它們的蛋白質產物躍入人們的眼帘。約有四分之一的人體腫瘤中出現突變的ras癌基因。它擁有正常細胞所沒有的DNA序列,而且使得ras蛋白質產物具

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