疾病起源新理論：癌癥或?yàn)榧?xì)胞進(jìn)入“安全模式”
癌癥是人體細(xì)胞試運(yùn)轉(zhuǎn)“安全模式”所產(chǎn)生的嗎，就像受損計算機(jī)系統(tǒng)在面臨外部威脅時試著保護(hù)自己那樣？這是美國亞利桑那州立大學(xué)宇宙學(xué)家Paul Davies和同事得出的結(jié)論，他們提出了一個備受爭議的癌癥起源新理論。該理論主要基于癌癥的進(jìn)化根源。如果該理論正確，他們的模型提示，氧氣治療和感染病毒或細(xì)菌的一些非傳統(tǒng)療法可能尤其有效。
乍看之下，Davies似乎不像“癌癥戰(zhàn)爭”中的戰(zhàn)士，他是物理學(xué)出身，而非生物醫(yī)學(xué)。但是，大約7年前，他被邀請?jiān)趤喞Ｄ侵萁⒁粋�新機(jī)構(gòu)——由國立癌癥研究所資助的12所機(jī)構(gòu)中的1個，以便將物理學(xué)家和腫瘤學(xué)家聯(lián)合在一起，發(fā)現(xiàn)該疾病的新視角。“我們被要求從上到下重新思考癌癥。”Davies說。
隨后，Davies與澳大利亞國立大學(xué)天體生物學(xué)家Charley Lineweaver和英國倫敦健康科學(xué)中心腫瘤學(xué)家Mark Vincent展開合作，提出了“返祖現(xiàn)象”模式，將癌癥定位為古老“預(yù)編”特性的重新表達(dá)。在上個月發(fā)表于《生物學(xué)論文集》的新研究中，該研究小組指出，因?yàn)榘┌Y出現(xiàn)在許多動物、植物和人類中，那么它必須從億萬年前開始進(jìn)化，那時生物擁有共同的單細(xì)胞祖先。
在那時，細(xì)胞受益于永生，或無限增殖能力，正如癌癥那樣。但當(dāng)復(fù)雜的多細(xì)胞生物開始出現(xiàn)，“‘永生’被轉(zhuǎn)包給卵子和精子。”Davies說，不涉及繁衍的體細(xì)胞不再需要這種機(jī)能。
該研究小組提出的假設(shè)是，當(dāng)健康細(xì)胞面臨環(huán)境威脅時，例如輻射或生活因素，細(xì)胞能夠回復(fù)到“預(yù)編的安全模式”。這樣一來，細(xì)胞會拋棄更高的機(jī)能，并將它們的休眠能力切換至增殖能力，以便存活下來。“癌癥是一種自動防障功能，”Davies提到，“一旦這個子程序被觸發(fā)，就會冷酷地運(yùn)行該程序。”
9月11日，在英國帝國理工學(xué)院舉辦的一個醫(yī)學(xué)工程會議上，Davies描述了一系列基于這種返祖現(xiàn)象的癌癥療法。Davies指出，與簡單地攻擊癌癥復(fù)制能力不同，該模型揭示了“癌癥的阿喀琉斯之踵”。例如，如果該理論正確，那么癌癥進(jìn)化初期地球的環(huán)境更酸且氧氣更稀薄。因此，研究人員預(yù)測，利用高水平氧氣和在飲食中加入還原糖以降低酸性，能夠抑制腫瘤并引起腫瘤收縮。
比利時布魯塞爾自由大學(xué)生理學(xué)家Costantino Balestra表示，利用氧氣治療癌癥已經(jīng)被獨(dú)立研究了許多年，并且似乎支持Davies的觀點(diǎn)。在一份已經(jīng)遞交同行評議但未出版的論文中，Balestra和同事證實(shí)，輕微提高氧氣水平，能開始誘導(dǎo)白血病細(xì)胞死亡，并不損害健康細(xì)胞。
“它看起來太簡單了。”Balestra說，“我們的初步結(jié)果似乎顯示，1天里提供1~2個小時的額外氧氣，并與其他傳統(tǒng)的癌癥治療相結(jié)合，患者將能從中受益并且沒有嚴(yán)重的副作用。”Balestra強(qiáng)調(diào)，但該研究并沒有檢測Davies的假設(shè)，也不能視為返祖模型正確的依據(jù)。
另外，Davies和同事也擁護(hù)免疫療法，尤其是利用病毒或細(xì)菌有選擇地感染患者。研究人員已經(jīng)調(diào)查了這種人工推動患者免疫系統(tǒng)的療法的預(yù)期效果。例如，免疫療法已經(jīng)被很好地用于治療黑素瘤，并且其針對其他癌癥的效果也正在被研究。
但Davies還提到，根據(jù)返祖現(xiàn)象模型，除了刺激免疫系統(tǒng)外，與健康細(xì)胞相比，癌細(xì)胞可能更易受到致病原的影響，并被殺死，因?yàn)楫?dāng)它們重啟“安全模式”時，便喪失了更高的保護(hù)機(jī)能。
不過，包括美國密歇根韋恩州立大學(xué)腫瘤外科醫(yī)生David Gorski在內(nèi)的一些科學(xué)家對此表示懷疑。“返祖現(xiàn)象預(yù)言毫無意義，科學(xué)家沒有通過其他路徑提出來。”他說。
而Davies和同事已經(jīng)開始更直接地檢驗(yàn)他們的理論，以應(yīng)對質(zhì)疑。Davies 解釋稱，“我們理論的關(guān)鍵是考慮癌癥基因的年齡。”返祖模型顯示，在癌癥起始階段，細(xì)胞能恢復(fù)成更原始的模型，而且最新進(jìn)化出的功能會被關(guān)閉。該研究小組因此預(yù)測，在癌癥發(fā)展過程中，最新進(jìn)化的基因?qū)适Чδ�，反之古老基因會被激活�?/span>
為了檢測該假設(shè)是否正確，Davies研究小組交叉引用了當(dāng)前的癌癥基因組圖譜數(shù)據(jù)和各種分類基因的數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)能幫助生物學(xué)家追溯基因的年齡�；蚰挲g和癌癥間的任何相關(guān)性，將能支持返祖模型。“之前從未將這些數(shù)據(jù)集合起來，但數(shù)據(jù)挖掘工作十分重要，這也是我們目前在做的工作。”Davies說。
澳大利亞阿德萊德大學(xué)腫瘤外科醫(yī)生、免疫治療師Brendon Coventry看到了物理學(xué)家和腫瘤學(xué)家研究的價值，他們拼湊了現(xiàn)存的醫(yī)學(xué)證據(jù)，試著理解癌癥的起源。“投入到生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中的龐大資金和智力資源都未能在正�？拱⿷�(zhàn)爭中取得重大突破，或許是時候采取新視角了。”Coventry說，“一位宇宙學(xué)家能將細(xì)胞視為‘內(nèi)部宇宙’，并利用新方法對其進(jìn)行探索。”