狡猾的癌细胞(转)

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癌细胞擅长打游击

科技部重大研究计划肿瘤微环境项目首席科学家、南开大学药学院教授 李鲁远

环境这个词我们都不陌生。人体各种脏器在大脑和神经的指挥下各司其职,构成各不相同又相互依存的“小环境”。人体约有100万亿兆个各种各样的细胞,构成这些脏器。这些不同功能的细胞在一起形成了相互依存的微环境。那么,肿瘤细胞又会在什么环境下生存呢?

正常细胞也会“助纣为虐”

一般来说,癌细胞原本是正常细胞。在生命过程中,有些细胞的遗传物质(DNA)发生了改变,丢失了某些正常功能。例如一个叫做p53的基因负责监控DNA是否损坏,发现DNA严重受损时启动“程序性死亡”,将细胞自身清除。每个人的细胞里都有两副基因,分别从父母遗传而来。这两副基因通常至少有一副处于正常工作状态。有些人通过遗传接受了一副功能不完善的p53基因,另一副正常,于生命无碍。但如果这唯一的p53基因不幸也失去了功能,DNA被放射线照射或由于某种化学原因被损坏后,细胞不再自动发生凋亡,于是就变成了癌细胞。临床上有一半以上的癌症病人的p53基因失去了正常功能。

肿瘤也有自己的微环境,由癌细胞和正常细胞组成。有人用植物种子与土壤的关系来比喻癌细胞与人体正常组织的关系。这个比喻不无道理。种子在合适的土壤里方能萌发,癌细胞必须依赖于微环境里其他细胞的帮助才能够生长为肿瘤。

肿瘤微环境由癌细胞和很多种正常细胞以及这些细胞产生的各类生物化学物质组成。肿瘤里的正常细胞包括血管细胞、支持组织结构的成纤维细胞、从骨髓和脾脏经由血液到来的免疫细胞等。对于人体而言,癌细胞是“异己分子”,应该被各种免疫细胞辨认和清除。但与癌细胞接触后的一些免疫细胞变得“敌我不分”,而且是“近朱者赤,近墨者黑”。癌细胞分泌一些异常生物化学分子来对正常细胞进行“再教育”,改变这些细胞的功能,营造出一个适合癌细胞生长的微环境。

癌细胞与正常细胞可相互作用

癌症研究目前的一个主要方向是研究癌细胞的微环境。我们需要了解正常细胞分泌的生物分子怎样压迫或促使癌细胞发生演变和适应,而癌细胞分泌的因子怎样改变正常细胞的基因表达及行为。许多促进癌细胞存活、生长、转移的各类生物分子常常由肿瘤组织中的正常细胞生产和分泌。癌细胞与正常细胞相互作用的结果决定了癌细胞是否生长、转移,维持蛰伏状态,或者彻底消失。肿瘤血液循环、淋巴液循环、瘤内滞留液体的行为与抗癌药物的递送和肿瘤抗药性更是密切相关。对肿瘤微环境认识的重要性丝毫不亚于对癌细胞本身认识的重要性。

肿瘤微环境研究的主要内容之一是肿瘤血管。初始阶段的肿瘤没有血管,依靠体液渗透获取氧气和养分,出现缺氧。缺氧的癌细胞刺激周围的毛细血管向癌组织延伸,形成血管。癌组织里的血管除了为癌细胞提供氧气和养分、排放二氧化碳和代谢产物外,还是癌组织与身体其他部位相连接的管道,使得脱离组织的癌细胞能够跟随血液迁移到别处,如骨髓、脑、肝、肺等。

目前临床上对最初发生的肿瘤往往可以通过手术切除、药物、放射线照射来治疗,但对于四处“打游击”的癌细胞暂时还没有更好的解决办法。

癌细胞比正常细胞更坚强

肿瘤的血管跟身体其他部位的血管相比有很大的不同。肿瘤里的血管会不停地生长、改变,管壁的结构十分破陋,血液流通不畅,严重渗漏,引起慢性炎症。癌组织血流不畅造成缺氧,迫使癌细胞强化对血液中糖分的利用,继续生长。正常细胞却往往在长时间缺氧后死去。肿瘤血管的渗漏还会造成瘤体内部液体压力升高,大于周围组织的液压,使得抗癌药物难以逆流而入。肿瘤的这些特性导致癌细胞发展出抗拒药物杀伤的能力,是癌症临床治疗的难题。

正常情况下,在胚胎发育、幼儿生长、器官修复时,体内有一种叫做血管生长因子(VEGF)的物质负责促进血管生长。成人体内的血管生长因子通常处于很低的水平,血管一般不再生长,而癌细胞能够分泌很多这种物质来诱导血管新生。

正常的血管细胞会分泌高水平的抑制因子来防止自身的生长,而癌细胞分泌的生长因子则改变了血管细胞的正常分泌功能,使得这个血管生长抑制因子在肿瘤里处于很低的水平,不再发挥作用。这可能是肿瘤血管生长失控的原因之一。最近的一些研究指出,这两类物质的相互钳制在对血管生长的调控方面发挥着重要作用。认识并在临床上利用这些相互钳制的系统,是开发新型抗癌药物和癌症治疗措施的重要方向。(刘道安整理)健康报2013-10-11

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