達爾文進化論提供抗癌新思路:試改變癌細胞存活環境
2019年08月08日09:59

  來源:科技日報

  傳統的癌症治療一般採取消除惡性突變細胞的方法,試圖通過使用大劑量對人體有傷害的抗癌藥物來根除這種疾病,然而已經發生轉移的癌症很少能治癒。據《科學美國人》8月5日報導,最近一個美國科學家團隊基於達爾文進化論,通過生物實驗發現,控製癌細胞存活環境,防止其獲得競爭優勢,可有效治療癌症。

  人為什麼會得癌症

  幾乎所有醫生或癌症研究人員都認為,癌症與衰老、吸煙或輻射有關,這些因素會導致突變。此觀點在一定程度上是正確的,香菸煙霧或輻射確實會導致我們的DNA發生突變,而人一生中發生的DNA突變會積累在細胞中,導致細胞發展出新的特性,比如細胞分裂過度活躍,具備入侵周圍組織的能力等。

  然而,這種觀點只強調了細胞內部的變化,卻忽略了一個事實,即任何細胞或者生物個體的進化變化主要是由細胞外部環境驅動的。

  依照達爾文進化論所述,地球上物種的進化高度依賴於環境擾動。這些環境變化導致生物體出現適應性特徵選擇,產生了驚人的多樣性。

  達爾文進化論提到加拉帕戈斯群島雀,在不同的島嶼上有著形狀略微不同的喙。這種雀以種子為食,而每個島上的種子都有不同的形狀或特徵。喙形與當地種子形狀最匹配的鳥獲得的食物最多,後代也最多。當兩組動物在同一個小空間競爭時,更適應環境的那一組勝出。

  癌細胞也以類似的方式進化。在正常組織中,正常細胞之所以能茁壯成長,是因為它們很好地適應了周圍健康組織發出的生化生長信號、營養物質和身體暗示。如果某種突變製造出的癌細胞不適應周圍環境,那麼它的機會不大,因為正常細胞在爭奪資源方面勝過它。但是,如果周圍的環境被炎症破壞時,癌細胞就會表現得更好,不斷地進化,並開始將正常細胞“淘汰出局”。環境的變化最終決定了癌細胞的勝出。

  癌症進化論論證

  為了進一步驗證癌症進化論,科學家們還進行了實驗。埃默里大學和莫菲特癌症中心的兩位研究者在一組年輕小鼠和一組老年小鼠的骨髓幹細胞中製造了同樣的致癌突變。結果表明,突變細胞在老年小鼠中增殖,而在年輕小鼠中則沒有。這說明,相同的致癌突變對細胞的影響取決於年齡,決定因素不存在於突變細胞內,而是與周圍正常細胞的代謝和基因活性有關。

  在一個人的整個生命過程中,無法避免細胞積累突變。科學家們對突變環境的關注,成功產生了一種全新的對抗癌症的思路。這一思路旨在逆轉由衰老、吸煙和其他因素引起的組織改變,進而降低致癌突變細胞的競爭優勢。儘管突變仍然會發生,但突變細胞很難擁有環境優勢,因此不會在數量上增長。

  鑒於實驗結果,癌症進化論是一種適應性腫瘤發生理論,理論表明在實驗動物身上,改變其細胞環境時,癌症就會以這種方式發生,儘管癌細胞的內部運作沒有改變。我們可以通過觀察突變細胞周圍環境來更好地理解癌症,而不是僅僅關注細胞內突變。通過減少炎症等過程引起的組織改變,可以恢復一個更正常的環境,防止癌細胞獲得競爭優勢。

  從預防到治療的抗癌新思路

  除了初級預防,癌症進化論指出,可以通過減少這些細胞產生耐藥性的不良傾向,提升目前癌症治療的效果。

  現今醫生們在癌症治療上往往採取焦土療法,通過使用大量化療藥物,試圖消滅病變細胞的最後一絲痕跡。起初,這看起來是有效的,腫瘤縮小或消失。但隨後它又回來了,對曾經殺死這些細胞的藥物產生了抗藥性。這種策略在治療無法治癒的癌症時,常常被認為是不明智的,因為它加速了耐藥癌細胞的生長。

  這種療法的核心策略是施以“最大耐受劑量(MTD)”,即給病人化療的藥物劑量不足以致死或引起病人無法忍受的副作用。幾乎所有的抗癌藥物都會損害身體的正常組織,這些副作用甚至是致命的。

  依據進化論思路,為了儘可能長時間地阻止腫瘤生長和轉移,新療法採取在患者服用抗癌藥物一個月後腫瘤縮小了50%時停止治療。停止治療將留下大量對治療敏感的癌細胞,然後腫瘤開始重新生長,最終達到原來的大小。再生時期的大多數腫瘤細胞仍然對抗癌藥物敏感,卻不產生耐藥性。因此,與傳統的持續最大劑量給藥方法相比,這種治療將能夠更長時間地維持對腫瘤的控製,而且由於藥物劑量將顯著減少,毒性大大降低,病患生活質量更高。

  在一項針對前列腺癌患者的臨床試驗中,科學家嚐試了使用只夠保持腫瘤微小而不完全殺死它的化療方法,其目標是維持一小群易受攻擊的化學敏感細胞。實驗結果很成功,在一組腫瘤通常在13個月後開始失控生長的患者中,這種療法使用的藥物少於標準劑量的一半,並將腫瘤平均控製了34個月。(科技日報北京8月7日電)

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