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通过杀死癌干细胞来彻底治疗癌症

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    据《时代周刊》网站2006417报道,设想一下,有这样一个细胞,它在人体里舒适地居住着,享受着世间最美妙的生活,它被赐予不朽的生命,它具有非凡的力量,能够无限的分裂。每次细胞分裂,它就化身成为两个拥有不同命运的子细胞,其中一个子细胞一次又一次的分裂,复制出成百上千个自我,直到精疲力尽,慢慢消亡;而另一个子细胞却无比狡猾,遗传了母细胞无限的生命力,它抵制了繁殖的诱惑,也就避免了灭亡,只是偶尔分裂,于是也存活的更为长久。

  也正是这个细胞引起了全世界癌症研究人员和分子生物学家们的兴趣。癌干细胞往往是恶性肿瘤的罪魁祸首,它使得癌症经常性复发,而且复发的部位随着时间会有所改变。研究癌干细胞可以帮助科学家们揭示某些癌症形成的深层次原因,可以引导医生找到最终治愈癌症的良方。癌干细胞就像是癌细胞熟练的印章,只要原型存在,它就会复制出许许多多的复本,使得疾病久治不愈。如果要从源头上去除肿瘤,就必须阻止这些非正常细胞的生命。马萨诸塞州剑桥怀特黑德生物医学研究所的一位资深癌症研究专家罗伯特-温博格博士称:“这是癌症生物学的一次概念性的革新。”德克萨斯州休斯顿安德森癌症研究中心的白血病专家金皮艾尔-伊沙博士称:“这将对人类很多种癌症的起源和扩散方式做出解释,如果我们能够根除癌症干细胞,我们就有能力治愈癌症患者了。”

  这些观念已经在很大程度上改变了医生对癌症的看法,他们开始转变几十年来一直困扰他们的观点,不再一味地探求遏制肿瘤的扩散,而是着力去除占细胞总数只有3%至5%的干细胞上面,它们才是真正的罪魁祸首。在最近的美国癌症研究协会会议上,来自加利福尼亚的希望之城癌症研究中心宣布,他们已经成功隔离了一组类似干细胞的肺部细胞,就是它们导致了小细胞肺癌的非正常成长。斯坦福大学的科学家对此概念研究得更为深入,他们已经能够从乳癌肿瘤中分离出干细胞,并识别出能预测疾病发展的遗传信号。多伦多大学教授约翰-迪克是一位在干细胞研究领域走在前沿的专家,他说:“现在每个人都想谈论癌干细胞,从出资机构到各种学院,到科学家,人们认识到恐怕这个才是下一步研究的方向。”

  原因显而易见,对癌症宣战已有30多年,而体内各部位的恶性肿瘤依然设法逃避针对它们的各种最好的治疗方法。对于许多白血病患者来说,自20世纪七十年代以来死亡率一直居高不下。尽管有更温和更尖端的化学疗法和辐射疗法,尽管新药物,如gleevecherceptin对杀死癌细胞更为有效,但是所有这些疗法对癌细胞的作用却大同小异。医生说,下一代疗法将辨别肿瘤的根源,并予以根除。“这就需要对人们的思想重新进行定位,”温博格说,“我们需要致力于去除癌干细胞,而不只是停留在减小肿瘤体积上。”

  由于癌干细胞的特殊性质,人们的思想认识已经在转变。对胚胎干细胞的研究理论上来说可以被用来克隆整个人体,所以容易引发道德和政治上的争议。与之相比,癌干细胞是成熟干细胞的变异形式,只能复制自身的细胞形态,如血液、皮肤和肺组织。之所以称那些成熟细胞为“干细胞”是因为它们能够复制出大量与本身细胞相似的干细胞(进而不断地制造出血液和皮肤组织),并产生大量新细胞,以取代那些成熟后死亡的细胞。

  白血病研究人员将同样的方法应用于癌细胞引起的病变的想法也可能奏效。在上个世纪九十年代的一系列研究中,科学家们开始从白血病患者身上提取白血病细胞,将这些细胞分割并植入经过特殊方法培育的可接受人体细胞移植的小白鼠体内。其中一部分白血病细胞在小白鼠体内形成了肿瘤,另一些细胞却没有形成肿瘤。这可以证明,癌细胞中并不是所有的细胞都是相同的,其中一些比另外一些更危险更易扩散。

  对付癌细胞的挑战来自于如何找到一种有效的方法来分辨并隔离这些细胞。科学家们在原有知识的基础上开始分析正常细胞表面的蛋白质成分,并寻找其中同癌细胞蛋白质不同的地方。目前,白血病专家自20世纪四十年代以来,在血液干细胞方面获得的知识已经在治疗白血病方面取得了一定的优势。位于加拿大多伦多的迪克小组第一个识别出了一种被称为cd34的蛋白质,这种蛋白质是一种潜在的白血病干细胞屏障。迪克的试验中显示,将含有大量cd34的肿瘤细胞植入实验小白鼠体内,将使癌细胞生长全面开花。而不含这种蛋白质的白血病细胞并不产生任何影响。

  科学家希望有一天这种蛋白质能被很好的辨别,这些蛋白质可以成为药物治疗的“靶子”,能带来更好的癌症治疗手段。斯坦福大学的发育生物学家俄弗-外斯曼第一个分离了血液中形成的干细胞,目前正致力于研究白血病中诸如此类的蛋白质。

  外斯曼和其他的研究人员发现他们的目标——癌干细胞的数量并没有减少。首先,癌干细胞似乎非常活跃,它们能很容易的从诞生地转移到身体的其他部分,在这些部位又可以大量产生更多的干细胞以形成新的肿瘤。从源头根除这些细胞可以帮助控制癌细胞的扩散,如白血病就可以通过血液从而使得骨髓和其他组织受到感染。切断癌干细胞的养料来源可以成为另外一种有效的药物治疗手段。同其他正常干细胞不同的是,正常干细胞通过不同的血液供应获取所需的氧气和增长因子以维持存活,而癌干细胞似乎对某种特殊的成分有所偏好,针对一种养料来源吸收所有它们需要的东西。通过了解癌干细胞的这一依赖性,找出根源并切断其养料来源可以成为另一种有效的治疗恶性肿瘤的方法。

  通过使用这些方法最终产生有效的被认可的治疗手段可能还要花费数年时间。但对这一领域的研究兴趣却也增长迅速。在某种程度上这也要感谢布什总统颁布的禁止对胚胎干细胞研究的禁令。这一禁令使得一部分联邦资金本来要投入到胚胎干细胞研究中的,现在转移方向进而资助癌干细胞的研究。外斯曼说:“在今后的五年时间里,这方面的研究应用不可能有很大起色,但如果在今后15年时间里还没有出成果的话,那就值得气愤了。”癌症患者的需要就是研究人员的日程表。


作者:-- 来源:中华医学会网 发布时间:2007年06月04日
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