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癌细胞的来源去处

(2012-08-23 15:03:15)
标签:

佩吉特

加利福尼亚

癌细胞

癌症

蛋白酶

健康

分类: 养生保健

《健康指南》为您的健康指南——

 

“不要问我从哪里来,我的故乡在远方。”但是,对待癌细胞,我们决不会这么浪漫和洒脱,相反,需要弄清癌细胞来自何方,将要流窜到何处,并且在什么地方生长。了解了这些问题,也就向征服残害我们生命的恶魔迈出了一大步。

 

癌症转移的一般规律和历史解释

 

    一般来讲,如果癌症不转移,那么病人可救治的几率极大。但是如果癌症已经转移,那就意味着患者生还的可能性较小。换句话说,如果癌症不转移,对付这个病魔就比较容易一些。比如,乳腺癌和膀胱癌在没有转移时就可以用手术或放射疗法加以根治。最为危险的情况是,癌症从原发部位向骨骼、大脑和肝脏转移。转移后的癌细胞会在转移部位生长,引起剧烈疼痛,最后难以救治,造成死亡。

 

    那么癌症是怎样转移的呢?1839年法国妇产科大夫约瑟芬·雷卡米尔首先描述了癌症的转移现象。后来,许多医生也陆续发现了各种癌症的转移,而且一定的癌症具有类似的转移规律,如转移到人体特定的器官和组织。比如,乳腺癌和膀胱癌常转移到淋巴结、骨骼、肺和肝。皮肤癌常转移到肺,而结肠癌却喜欢向肝脏转移,肺癌的典型转移地点是肾上腺和大脑。

 

1889年,一位叫做史蒂芬·佩吉特的医生提出,癌细胞是通过血液循环系统从原发部位随机转移到身体各部位的。他称这些循环中的癌细胞为种子,并认为只有种子播种到肥沃土壤——适宜的器官才会生长。这就是最初的癌症转移的种子和土壤学说。

 

但是,30年后,一位叫做杰姆斯·埃文的研究人员对佩吉特的理论提出了挑战,他认为癌细胞并非是通过血液循环寻找适宜的土壤随机转移的。癌症的转移是因为血液循环中的癌细胞聚集在最初的小血管——毛细血管中,它们相遇并形成了一定数量后再在周围器官生长。

 

对前人结论的否定

 

    1992年,一位叫雷纳德·威斯的研究人员利用对癌症病人细胞活检方法,测量到达某一特定器官的血流量,结果发现,佩吉特和埃文的观点都不能全面解释癌细胞的转移。

 

    威斯认为,如果支持埃文的假说,大多数癌症转移似乎应在癌细胞进入血流后马上在被粘住的部位(器官)中生长,但事实又远非这样,很多癌症也转移得离原发部位十分遥远。反过来,如果要肯定佩吉特的假说,则一些癌症转移类型就不可能由血流因素来单独解释,因为除了血流,其他因素也可能造成癌症的转移。

 

    怎样才能准确理解癌症的转移呢?研究人员认为应当结合上述研究结果,再加上分子医学的发现,才可能准确解释癌症的转移。如今,大多数医生和研究人员都不再坚持癌细胞是随意转移到身体各部位的观点,相反,不同器官的生长条件才能决定癌细胞的转移和分布。也就是说,癌症的转移是有目的和方向的。

 

一些人认为,癌细胞要转移到什么地方,首先是由不同的化学物质引导的。另一些研究人员认为,埃文的癌细胞是黏附在它们到达的第一个毛细血管内的观点是不对的。但是大家都认为,有一些器官比其他器官更适宜于癌症转移和生长。

 

癌细胞转移的分子机理

 

研究发现,癌细胞能够瞄准特殊的器官,但是癌细胞的这种能力也不是惟一的,血液内的白细胞也有这样的能力。比如,白细胞可以追踪一种称为化学激活素的信号分子,后者则起到一种地址标签的作用,而这些标签则是由人体内各种器官所生产的。白细胞能追踪信号分子的本领在于每个白细胞都携带了一种特定的受体,这样的受体就像船舰和飞机上的导航仪,能把白细胞导向特定的化学激活素高浓度的区域(器官)。这个区域(器官)就是白细胞所能识别的器官或组织。

 

    美国加利福尼亚一个称为DNAX研究所的免疫学教授约那森认为,如同白细胞一样,肿瘤细胞进入血流和组织后,也可能利用同样的信号分子导航,向特定的器官转移。许多研究人员的研究证实了这一观点。多年来,一些研究小组在不停地寻找不同癌细胞上的化学激活素受体。他们不仅发现了一些激活素受体,而且证明乳腺癌细胞向淋巴结和肺组织转移就是因为这些器官和组织生成的化学激活剂在为癌细胞导航,从而指引癌细胞向淋巴结和肺部转移。这也能解释为什么乳腺癌总是向淋巴结和肺脏转移。

 

    同样,皮肤癌细胞也向淋巴结和肺部转移,它们也是由于受到皮肤细胞分泌的化学激活素的指引而向特定组织和器官转移的。

 

    另一个有力的证明是,对小鼠实验发现,如果设计一些抗体来阻止白细胞上的受体与化学激活素之间的相互作用,那么乳腺癌细胞向淋巴结和肺组织的转移就会减少。这说明,化学激活素是指引癌症定向转移的航标灯,它在癌症转移中有极其重要的作用。

 

分子导航并非癌转移的惟一原因

 

    但是,跟随化学信号奔向特定器官的癌细胞并不能完全解释癌细胞的转移,或者说它不是癌转移的惟一解释。化学激活素对癌症的转移还有另一个重要作用。它像生物体内的自然生长因子一样,能够哺育特定靶器官中癌细胞的生长。

 

    尽管研究证明了化学激活素在癌症转移中的重要作用,但是它们并非是把癌细胞带向肥沃土壤的惟一分子。一些研究人员发现,在血管内皮上发现的种种化学黏合分子像挂钩一样阻止血液循环中的癌细胞进入靶器官。在健康人的躯体中,这些黏合分子也引导着我们的免疫功能。

 

    过去研究人员认为,由于循环系统把大量的血液输送到肺部,并带去许多循环的癌细胞,所以许多癌症便向肺部转移。但是美国加利福尼亚州的另一些研究人员认为,肺部出现的选择性的黏合分子可能解释某些癌症的转移。200012月,美国密执安大学癌症研究中心的研究人员证明,膀胱癌细胞更可能黏附到营养骨骼的血管上。其原因就在于尚未证实的黏附分子使癌细胞黏附到血管壁的细胞上。

 

    如果细胞黏附到血管上,它们又如何进入器官导致癌症转移呢?20013月美国癌症研究协会的会议上,一位叫做厍珀的研究人员报告说,一种叫做pTGF的细胞素与癌症转移有关。这种细胞素是骨骼在正常重建时由骨骼释放的。研究人员认为,pTGF细胞素实际上减少了膀胱癌细胞对血管壁的黏附,也就把黏附在血管上的癌细胞释放出来,使癌细胞偷偷地逃到骨骼,然后钻进骨骼。

 

癌症转移的其他发现

 

但是并非所有专业人员都同意如同特殊的分子引导免疫细胞一样指引癌细胞转移。英国伦敦地区癌症中心的安·F·查姆勃提醒说,有些人忘记了癌细胞很大,它们不可能被某些分子引导而在血液中进行循环,也不可能在身体中四处游荡,然后发现一个它们喜欢的器官便定居下来。

 

为了弄清癌细胞转移的真相,查姆勃等人在活体动物身上用荧光标记癌细胞以观察其运动,结果发现,癌细胞一般停留在它们遇到的毛细血管的第一个交叉转折处。显然,这里的血管太小了,无法让癌细胞通过。相反,白细胞却能自由通过和循环。所以查姆勃认为,黏附分子可能帮助癌细胞从血流溜进器官,而不是使癌细胞黏附到特定器官的血管壁上。黏附分子可能扮演了一个独特的决定癌细胞是否在新的场所生长的角色。

 

查姆勃的研究也证明,大多数进入血液循环并穿过血管壁的癌细胞后来在新的场所不是死亡就是不能生长。这种停滞等待的癌细胞也能解释为什么一些乳腺癌转移可以在手术切除和其他治疗清除原发癌后延迟20年才发生。因此一定是有某种独特的东西使特定种类的癌对不同器官的环境作出相应反应。

 

美国底特律的韦恩州立大学的米切尔认为,对骨骼来说,当癌细胞到达后,一定是它有某种东西促使肿瘤生长。比如,乳腺癌和膀胱癌在转移到其他器官前,都是典型地转移到骨骼。   

 

通常,正常人的骨重建会释放一系列化学物质,包括p-TGF细胞素和称为金属蛋白酶的物质。研究人员证明,膀胱癌细胞也能释放金属蛋白酶,并能增强骨骼修复自我的速率。同时金属蛋白酶已被证明是一种可以帮助癌细胞从原发癌逃逸并进入血流的物质。因为金属蛋白酶能“吃掉”软骨和围绕在肿瘤周围的其他连接组织。这样,金属蛋白酶在促使骨骼重建的时候,同时也帮助癌细胞形成转移,因为金属蛋白酶为癌细胞的转移扫清了障碍。

 

研究乳腺癌和膀胱癌的另一些研究人员还发现,在癌的骨髓转移时出现了一种称为甲状旁腺激素相关蛋白的激素(PTHrP)。当癌细胞制造这种物质时,PTHrP就执行其正常的刺激骨骼生长的使命。然后骨骼就释放加速癌细胞分裂增生的化合物。这种联系自然而然促发了恶性的循环,生长的骨骼与癌细胞相互提供食物,从而促使癌症向骨骼转移和生长。

 

如何防止癌症转移?

 

现在研究人员只在癌的骨骼转移上有了一些新的认识,但对其他癌症的转移却知之甚少。不过这也为防止癌症的转移提供了一些线索。

 

癌症转移一直是癌症病人死亡的重要原因。弄清楚癌是如何与它所瞄准的器官进行相互反应的对指导抗癌转移的治疗至关重要。比如,这样的研究能帮助医生决定什么时候用药。阻止转移到靶器官后的癌细胞生长的药物在确诊后的任何时间都十分有效。而阻断原位癌细胞向特定器官转移的药物可能作用有限一些。

 

由于金属蛋白酶能帮助癌细胞转移,如今德国一个研究小组设计了一种药物(batimastat)来阻断金属蛋白酶,因此能减少或断绝原发性癌传播到周围的组织。该研究小组对患乳腺癌的小鼠试验发现,该药物确实减少了癌细胞向肺部的转移。但同时该药又增加了肝脏肿瘤的形成。该研究组的负责人史蒂格解释说,以前他们从未发现乳腺癌的肝转移,这说明该药物“钟情”于肝脏,也就使得肝脏变成了癌细胞的肥沃土壤。由这个研究也得出了另一些结论,其他一些药物也可能改变癌细胞与特定器官之间的反应,并导致意想不到的癌转移类型。

 

此外,研究人员也提出了新的思路,如果有一种物质,如抗体,在癌细胞转移后能限制化学激活素与其受体相互反应,可能对癌的转移和癌在转移部位生长起抑制作用。比如,一名女性患了乳腺癌,在其确诊前已患癌多年,在这段时间成千上百万的癌细胞可能到达其血液循环中。因此一种只杀灭原发部位癌细胞的药物显然是不利于这样的病人的。

 

现在,各个国家的研究人员都认为,癌细胞到达其靶器官后,在癌细胞与其最接近的环境之间的反应扮演着关键的角色,这种反应决定着癌症是否转移,将转移到什么地方。如果能设计出扰乱癌细胞与环境反应过程的治疗方法,将能挽救更多癌症病人的生命。

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