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                    《張江科技評論》

                    開博時間:2019-06-06 14:03:00

                    《張江科技評論》是由上??茖W技術出版社與上海市張江高科技園區管理委員聯合創辦的一本科技評論類雜志。該刊報道評價國內外創新性科學技術的發展趨勢及其商業價值,介紹上海在建設全球領先科創中心進程中的制度成果、技術成果、創業成果,推動產學研密切協作,促進科技成果轉化,服務經濟轉型發展。

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                    “眾病之王”的發現與探索之路

                    2019-11-28 10:49:00

                      迄今為止,現代醫學的發展依然有許多疾病尚未攻克,癌癥就是其中一個強勁的“對手”。根據2018年最新的全球腫瘤統計結果顯示,2018年全球預計將有1819萬癌癥新增病例以及960萬癌癥死亡病例,而我國每天約有1萬人確診癌癥,相當于平均每分鐘就有7個人確診癌癥,癌癥患病率處于國際中等偏上水平。這些數據足以說明癌癥這個對手的“兇猛”,但人類從未因恐懼而停止過對癌癥病因、病機和治療方法的探索。

                      公元47年,羅馬百科全書編纂者塞爾蘇斯第一次使用了“cancer”一詞。

                      癌癥不是一種現代病

                      考古學證明癌癥很早就伴隨著人類。到目前為止發現的可證明人類罹患癌癥最久遠的證據是一塊170萬年前的古人類腳骨骨肉瘤化石。2011年,科學家在對葡萄牙里斯本國家考古博物館內一具生活在距今大約2250年、編號為M1的埃及男性木乃伊進行計算機X射線斷層掃描(CT)和研究后,發現了人類患癌后軟組織病灶的證據,這是迄今發現的最早的癌癥患者之一。隨著研究的不斷深入,近年來,科學家還在其他木乃伊身上發現了宮頸癌、睪丸癌、結腸直腸癌以及白血病等多種癌癥的蹤跡。

                      人類很早就有對病癥的文字記載。公元前2625年,埃及人在15張草莎紙上記載“乳房上鼓起的腫塊,又硬又涼,且密實如河曼果,潛伏在皮膚下蔓延”,但關于如何治療,只簡單地寫道“沒有治療方法”,這是人類關于乳腺癌最早的記錄?!鞍┌Y”一詞最早由“醫學之父”——古希臘名醫希波克拉底(Hippocrates)提出。大約公元前400年,希波克拉底用希臘語的螃蟹“carcinos”和“carcinoma”形象化地描述了癌癥的特征,即(癌)細胞異常失控,毫無規律地分裂生長,并向四周伸出侵襲其他組織的“蟹爪”。他還對多種癌癥進行了描述,但由于當時希臘文化反對解剖尸體,希波克拉底對癌癥的描述僅限于表皮可見的鼻腔癌、皮膚癌和乳腺癌。公元47年,羅馬百科全書編纂者塞爾蘇斯(Aulus Cornelius Celsus)第一次將希臘語“carcinos”翻譯成了拉丁語“cancer”。

                      我國關于腫瘤的文字記載源于西周,由于尚無法區分腫瘤的性質,僅用“腫”來形容。漢文帝時,淳于意在其《診籍》中詳細記錄了當時的一個胃癌病例,這是我國有據可查的最早的癌癥病例。此后直到宋朝,中國人才對癌癥有了更進一步的認知,東軒居士在《衛濟寶書》中從中醫外科的視角對乳腺癌等癥的發病有了較為明確的描述,除了強調其與年齡的關系之外,還對精神因素頗為重視。之后,楊士瀛在《仁齋直指方論》中對癌癥特征的描述已逐漸趨近于現代醫學上“癌”的特征和臨床表現。

                      人類對癌癥病因的認知

                      體液學說被用來解釋癌癥病因。受古希臘四元素學說的影響,希波克拉底認為,人體存在血液、黏液、黃膽汁和黑膽汁4種體液,它們在人體內失去平衡,是各種疾病的根源。受這種體液學說影響,古羅馬醫學家蓋倫(Claudius Galenus)提出癌癥是由于黑膽汁過剩引起的,而這種猜想在文藝復興前被普遍接受,支配著整個西方古典醫學。

                      文藝復興的洗禮,讓解剖學有了發展的機遇。近代人體解剖學創始人維薩里(Andreas Vesalius)未能通過解剖發現黑膽汁存在的證據,也沒有人在本該充滿“黑膽汁”的腫瘤組織中發現這種物質,使得希波克拉底和蓋倫基于體液學說提出的癌癥病因猜想逐漸被人們摒棄、遺忘?;诖罅康慕馄视^察,淋巴液說取代了體液學說。淋巴液說認為,患者體內的淋巴液發酵變質,最后形成大小、密度以及酸堿度不同的癌,而視其對臨近組織浸潤程度的不同,有的癌可以通過手術摘除,有的則無法摘除。

                      癌癥曾被誤認為是一種傳染病。17世紀中期,荷蘭的兩位醫生分別發現,乳腺癌經常發生在同一個家庭的不同成員身上。他們認為,癌癥具有傳染性,建議將腫瘤醫院建在郊區,遠離人口密集的城鎮,將癌癥患者隔離起來,以防止傳播。這使得1779年法國第一家腫瘤醫院被迫從城區搬離。癌癥是傳染病的觀點曾風靡一時,至今仍有人認同這一觀點。

                      癌也是一種細胞。進入19世紀,顯微鏡技術的改進使人類對疾病發生的認識不斷深化,為細胞理論的建立奠定了基礎,開啟了科學研究腫瘤的時代。1838年,德國病理學家穆勒(Johannes Müller)提出了癌組織由細胞而非淋巴液組成,認識到癌是一種細胞病變,顛覆了腫瘤的淋巴液學說。但是,他認為癌細胞并非起源于正常細胞,而是正常組織間生出的一種“芽胚”結構。他的學生,細胞病理學創始人魏爾嘯(Rudolf Virchow)則系統地論述了細胞病理學理論,提出“所有細胞都來源于先前存在的細胞”,所有的疾病包括癌癥都是細胞疾病,并提出了癌癥慢性刺激學說,但他錯誤地認為腫瘤像體液流動一般播散。

                      癌癥曾被認為可由病毒誘發。1911年,美國科學家、諾貝爾獎獲得者勞斯(Francis Peyton Rous)從雞可移植性腫瘤(勞斯肉瘤)中分離出一種能夠導致正常雞產生類肉瘤的病毒,開創了腫瘤病毒理論。直到20世紀70年代,醫學領域的學者仍普遍相信,致癌病毒是通過將其基因信息沉積在被感染細胞的染色體中導致癌癥發生,并紛紛加入了尋找致癌病毒的研究競賽。直到1978年,臨床統計證明,在歐洲和北美洲,研究者設想的、可能引發癌癥的超過95%的病毒與癌癥的發生根本就沒有關系,而與癌癥發生有關的、剩下的不到5%的病毒,只不過是一些特殊癌癥的“誘發因子”或者“輔因子”,并不是直接致癌的因素,其中包括EB病毒、乙型肝炎病毒、人乳頭狀瘤病毒、T細胞白血病病毒等。至此,尋找癌癥病毒的研究熱潮才冷卻下來。

                      癌癥是由基因突變導致的。隨著遺傳物質和DNA雙螺旋結構等研究不斷取得突破,癌癥發病因素的研究逐漸深入到生物大分子結構和功能水平上。1976年,美國科學家、諾貝爾獎獲得者畢曉普(John Michael Bishop)和瓦默斯(Harold Eliot Varmus)發現,正常細胞含有原癌基因,其受到干擾后產生癌基因,提出了癌癥來自原癌基因的科學結構改變,這是人類在癌癥發病原因研究過程中里程碑式的發現。隨著人類基因組計劃的啟動,1994年以后科學家又陸續發現了多種抑癌基因、細胞的自殺基因和DNA修復基因等,逐漸發展出了有關癌癥發生和發展的新的基因理論??茖W家對癌細胞基因突變方式和原因的復雜性有了更深入的了解,知道了基因突變不但能夠使原癌基因變成癌基因,也能夠造成抑癌基因丟失從而致癌;突變不一定發生在癌細胞基因組的編碼區,它們更多地發生在龐大的非編碼區,而科學家對這部分突變的研究才剛剛開始。

                      鄧元慧,中國科協創新戰略研究院助理研究員,博士。

                      王國強,中國科協創新戰略研究院研究員,博士,主要研究方向為科技史、科技政策和科技傳播。

                      作者:鄧元慧 王國強

                      本文來自《張江科技評論》

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