癌細胞最終長成癌症的艱辛曆程(內憂篇)
文章來源: 萬維假巴2017-12-16 20:48:18


癌細胞最終長成癌症的艱辛
曆程(內憂篇)[修改版2.5]

這篇是屬於大眾化、科普性質的文字,如果使用的類比和一些粗略的數據和現在的最新理論有衝突,請有心人提出來,咱們可以討論商榷。

談癌細胞,那是談虎色變。這個家夥不得了,每年致人死地的殺手裏,可是高居榜首的頭幾名。不過,這次站在癌細胞的立場,談談癌細胞最終長成癌症實體的艱曆程,那可以說內憂外患的麻煩一點也不少啊。條件許可的話,爭取寫成一個係列。這篇算是開篇的[內憂篇]主要從細胞自身的的遺傳背景[Genentic Makeup]入手來展開咱的話題。

身體裏的癌細胞不斷的被產生出來,又不斷的被清除,絕大多數的情況下癌細胞是失敗的一方。但是,道高一尺,魔高一丈,癌細胞這個小魔頭也在思量著、學習著,怎麽能夠躲過被清除的厄運。

先從正常的數字說起。正常成人有大約10萬億個體細胞;每一克或一立方厘米的肝組織細胞或腎組織細胞2.5-3億個之眾。每一個細胞內的基因組DNA堿基數目達32億之多。據說用32億個字母寫書的話,足以寫一本戰爭與和平的信息量相當的書。咱這裏就不驚歎生物體的奧妙了。

下麵有必要首先明確些一些基本概念。

癌細胞可以是單個的癌細胞,或者沒有長成勢的為數不多的小群細胞,初生的癌細胞惡性度可以不是非常高;也可以是長在的癌症瘤體裏麵的細胞,惡性生長的能力達超一流的水準

癌症則是癌細胞生長集聚到了一定的數量。身體靠自身機製已經無法控製其惡性生長的一種狀況。這種情況下就是一般所謂的得了癌症。

10萬億個正常成人的體細胞,都是從單一的一個受精卵來的,咱們都不能不驚歎這細胞的精確性了,複製出了10萬億之眾都不怎麽出錯,所以正常人能夠活的好好的。但是,話又要說回來,這十萬億之眾的細胞,能一點都不出一點問題,這好像也完全辦不到,這就是現在咱們要討論的小概率的事件了。就是億分之一的細胞出了問題,雖然比例不可想象的低,那也有應該有10問題細胞

正常的情況下,細胞內有一整套的自保裝置,也可以說成是自毀裝置,或者用把人鎖起來的鐐銬形象化的來表達。一些細胞不正常了或者簡單說就是沒有用了,那就得下地獄伺候。如果不能或是不願意徹底的毀掉、除掉的話那就銬起來放到大牢,讓它們把坐穿一直到到老死。所以啊這10萬個 問題細胞不停的產生,又不停的消亡或正常人的機體暫時也就相安無事。

人體的組織器官永遠都是處於於一個動態的過程,不停的有細胞死亡,又不停的產生新的細胞替代。正常的情況下,細胞不會無緣無故的分裂生長,得要有生長信號的刺激。細胞受生長因子的刺激生長,有點像咱們開車的時候踩油門,一腳油門踩下去,車子開始動起來了。正常情況下,車子開起來了,速度有控製,還得有刹車的配合,該快的時候快,該慢下來避開障礙、要轉彎的時候,就得踩刹車減速,不能橫衝直闖的。咱們的細胞裏麵還真的有這種對應的刹車裝置,叫生長抑製因子。負責細胞生長的時候,適時的調整速度。使細胞生長不快不慢,恰到好處。

細胞的所有活動,都是受遺傳的基因控製的。上麵提道的問題細胞,如果是其中有些遺傳基因發生了變異,發生了突變。突變後產生過量的或超過正常的生長信號,踩油門的力加大。生長抑製因子沒有及時的跟進,刹車的裝置跟不上;或者反過來,生長因子沒有變,生長抑製因子沒有了;那汽車就隻好一直加速行駛,停不下來了。發生這樣改變的細胞,就已經可以稱之為初生的腫瘤或是癌細胞了。這就是這些細胞獲得可以持續生長的首個遺傳改變,隻能不停的長,不能停下來。

這個時候還不需要真正的擔心害怕,因為這些細胞身上的剩下的自毀機製的魔咒鐐銬還沒有完全解除。當它們的行為怪異得超過了一定的限度,輕則麵臨被”[Growth rest],重則麵臨自毀機製倒計時啟動[Apoptosis, 細胞凋亡]。結果是絕大部分的這類問題細胞,或或初生的癌細胞遭被斬被關的命運。

但是啊,癌細胞們是一個個的各自為政的小魔頭。它們不在乎一城一地的得失,它們和機體慢慢地比時間、比數量。革命的先烈英勇就義了,隻要留下有它們的火種或是又有新來的火種,它們就在那裏思量著,怎麽樣想辦法,去掙脫掉加在它們身上剩下的魔咒鐐銬

[Apoptosis, 細胞凋亡],細胞凋亡是所有正常細胞具備的一種正常的、又是崇高和偉大的機製。這種機製由一整套基因,有序的控製著。當細胞受損,細胞發現自己已經無力完成自己的正常功能,活在世界上對機體已經是多餘的或者是有害的情況下,細胞就會崇高和偉大得開啟這種機製,令自己進入自毀的程序,對自己行自殺處置。而且,在自殺的過程中,還會把自己的殘餘放進包裝袋裏,不對環境造成汙染。

有些比較狡猾的癌細胞小魔頭,就在打是不是能夠關掉這個偉大的機製壞主意了。管細胞凋亡的是一組有序的基因,恐怕有十幾、幾十、不知道有沒有上百的不同成分。把其中某個某些關鍵的基因給突變掉,讓這個、這些基因的功能喪失掉。這個癌細胞小魔頭就又勝利了一個新的輪回,起碼這個癌細胞小魔頭聰明了一把,知道自己對機體沒有用的情況下,可以不需要悲慘的去自殺,把自己送進墳墓了。能夠活下來那就可以繼續的分裂繁殖。

接下來還得再對另一魔咒,細胞老化[Senescence, or Aging]的正常程序使出殺手鐧。正常的細胞按其正常的機製可以分裂大約50次左右。細胞每分裂一次,為了記住細胞分裂了多少次,老天爺的安排要給細胞記點,要把染色體的末端剪掉一小片段。染色體的末端雖然沒有實實在在的基因成分,沒有能參加編碼產生蛋白質的序列,但是其長短卻是決定細胞年輕還是年老非常重要的指標。細胞分裂的越多,末端就變得越短。當染色體的末端短到最低限度的長度,細胞就無法再分裂了,也就是細胞老化了。這個魔咒對癌細胞來說那是太要命了,就算是細胞可以不死,細胞也不能無止境的分裂。

別說啊,咱細胞裏麵還什麽都有,藏著掖著一種非常罕用的複位機製,一般隻在產生生殖細胞的時候才拿出來用用。這樣咱們人類和動物的下一代,才可以和親代活差不多長的年限。這種機製可以把細胞的末端因為分裂切掉的片段重新加上或複位到上帝規定的、原來的長度。這樣的機製一旦被喚醒,起作用了,那細胞就可以永遠保持年輕了,再怎麽分裂也沒有有老化的問題了。那個失去自殺基因的癌細胞魔頭,弄得整個細胞的基因組亂了套,細胞裏麵亂成了一團。這個管末端複位的基因,混亂的時候受某種調變機製的錯誤命令的啟動,也出來活動了。這樣癌細胞魔頭就獲得的超過三次以上重要的遺傳調變,這個時候所謂的癌細胞,也就可以說是一個成熟的[full bloom]癌細胞了。英文稱這種細胞獲得了[replicative immortality]的特性,可以無限分裂,再也不受分裂次數的限製,成了不朽永生的超級細胞了

接下來還有兩項和營養的供應有關的機製,如果細胞同時或分別獲得的話,癌細胞達到頂級的惡性度。

癌細胞從一小群,長成有一定大小的實體瘤。僅僅靠周圍血管彌散過來的營養和氧氣,已經不足以支撐瘤體中央部位給養的供應和消耗了。就像建一座新城一樣,新城的裏麵和外界得要鋪設道路和外界溝通,這樣給養和供應才可以源源不斷的送過來。增強的血管生成因子[angiogenesis]遺傳調變得跟上細胞生長的速度。這樣血管源源不斷的伸入實體瘤,有如敷設了道路通向了實體瘤的每一個角落,這樣實體瘤就不會因為缺水、缺電、缺食物、缺基本物品而停止生長了。這個時候的癌細胞魔頭,就在那裏微笑了,它們真的勝利了,搭建起了它們堅實、牢固的殖民地了!

最後一個獲取的機製是途遷功能獲得。本來癌細胞在一個地方生長,已經熟悉的當地的情況。一般的情況下,它們不容易搬遷到另外的不熟悉地方去生活。一旦它們獲得了新的遺傳改變,讓他們容易在新的地方定居下來,在當地要錢要糧,發展壯大。這個過程稱之為,浸潤和轉移贅生,英文稱之為[invasion and metastasis]癌細胞這個魔頭要是發展到了這一步可以說基本上對它們沒有什麽好辦法了。在它們還沒有致人死地的情況下,它們要是不發生良性的遺傳調變的話,絕大多數的情況是機體的死亡為最可能的結局。

當然要是癌細胞成功了,也是曇花一現短時間的成功,把自己賴以生存的環境消滅了,自己最後還是隻得能英勇就義。可是,癌細胞們死之前是不會考慮這個問題的,它們很任性要享受完成自己生命過程的樂趣,按下不表了!

癌細胞的內憂篇到此結束。其實癌細胞長成癌症,看來也不是一件容易的事啊。

附件一:

細胞理論上如果分裂35-45次的可以產生的細胞的數量和重量一覽表。


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