2012年11月18日 星期日

癌症的根源——《细胞叛逆者》笔记

几天,新语丝有一篇书评,推荐美国生物学家罗伯特·温伯格的《细胞叛逆者》。
温伯格是美国著名分子生物学家,他主持的实验室在癌症起源的研究中做出了重大贡献,我认为温伯格完全有资格获得诺贝尔生理学或医学奖。温伯格的这本书出版于1998年,书中总结了癌症起源研究的历史和当时的最新认识。

人类为什么会生癌症?我对这个题目很感兴趣。网上有此书的全文,我就通读了一遍。下面就是我的笔记。
总的来说,这本书是写过专业人员看的,所以像我这样的业余读者,很多地方都看不懂。但是,这本书有一个优点,那就是它是按照历史顺序写的,所以读者 能够体会到人类对癌症的认识是一个不断发展的过程。这就是学习历史的好处,因为除了历史本身包含的知识以外,历史实际上代表了一种逻辑。研究历史,很大程 度就在于研究事物发展的逻辑。如何掌握一种复杂的事物?最简单的方法就是去了解它的历史。
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一、癌症与生活方式或经历有关
19世纪的时候,癌症很少见。因为那时人类寿命比较短,很多人在三四十岁就去世了,没机会得癌症。随着人类寿命的延长,癌症越来越成为一种常见病。
1775年,英国医生波特发现扫烟囱的工人会得阴囊癌,他因此推断癌症的发病与环境和特殊经历有密切关系。后来的许多发现都证实了这个观点,比如经常与X线打交道的人易患皮肤癌和白血病,吸烟者易患肺癌等等。
所以,癌症不是一种自发的疾病,而是受到生活方式、饮食习惯或环境的影响后产生的。
二、致癌物质
波特发现伦敦扫烟囱工人阴囊癌发病率很高,但是奇怪的是,其他人发现,欧洲大陆的扫烟囱工人阴囊癌的发病率要低得多。对此的解释是,这种差异与个人 卫生习惯有关,18世纪英国扫烟囱工人极少洗澡,而欧洲大陆上的扫烟囱工人则经常洗澡。所以,医学家推断,一定是烟囱中的某种物质导致了癌症。
20世纪初,日本科学家山际克三郎在兔子的耳朵上反复涂抹煤焦油,好多个月后,兔耳上生了皮肤癌。这证明了煤焦油中存在化学致癌物,人类长期接触化学致癌物,所以会得癌症。
因此,真正导致癌症的原因并非生活方式,而是致癌物质(这个例子中是煤焦油)。
三、基因突变
既然癌症是有害物质导致的,那么为什么这些物质会使得细胞增生,而不是像一般情况那样使得细胞衰竭呢?
20世纪30年代,赫尔曼·穆勒发现,经X线照射过的果蝇产出的后代,有时会拥有与上一代非常不同的性状。通常情况下,果蝇的子女应该与父母一模一样,但是X线使得它们出现了差异,这意味着X线改变了遗传物质。用科学语言说,就是X线使果蝇出现了基因突变。
所以,化学物质致癌的真正原因,就在于它们使得人类出现了基因突变。
四、病毒传染
除了化学物质致癌说以外,还有另一种观点,认为癌症是一种传染病,是由微生物传播引起的。这种微生物,就叫做病毒。
1909年,佩顿·劳斯把从一只鸡中提取的病毒注入另一只鸡,结果后者也产生了肿瘤。这证明了,病毒能使得癌症在鸡群中传染。
具体的机制是,病毒吸附到细胞表面后,将自身基因注入细胞内部。此后,被注入的病毒基因开始自我复制,占领了宿主细胞。接着,后代病毒颗粒突破染病细胞,开始寻觅新的细胞以寄生。这些病毒最终使得细胞无穷生长,这就是癌症的发展过程。
五、原癌基因
如果癌症是由病毒引发的,那么癌症的原因,到底是因为病毒本身的毒性,还是因为病毒引发了人类细胞中的基因突变呢?
如果确实是因为基因突变引起的,那么致癌物质说和病毒说,就可以统一起来了。这意味着,癌症原因的争论就变成了,寻找人类细胞中的致癌基因。
人类的DNA含有几万个基因,其中可能存在某些基因,在外界因素影响下会发生突变,促使细胞失控生长。这种基因就被称为“原癌基因”。
六、多步说
如果肿瘤是由于原癌基因突变形成的,那么癌症发病率应该在各个年龄层中都是相同的。但是,癌症实际上是一种老年病,这意味着癌症的形成必然要经过多个步骤,这样才会导致老年人的发病率显著高于青年人。
20世纪80年代中期,科学家认识到,大多数肿瘤的形成需要多次或多个步骤的基因突变,流行病学研究提示癌症形成至少需要六次突变。
七、抑癌基因
80年代,科学家还发现,人类细胞中同时存在原癌基因和抑癌基因。有时候,癌症的发生并不是因为原癌基因突变,而是因为抑癌基因突然丧失功能,使得细胞的生长不受控制。
(完)

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