癌症密碼(四)
腫瘤有良、惡性之分。良性腫瘤可以長得很大,但是完整切除也就治癒了,對人體危害較小。惡性腫瘤則不然,它們威脅生命,惡性腫瘤的侵襲和轉移,是癌症百分之九十的死亡原因。每天人體內產生百萬計的癌細胞,但是在十二小時內被消滅清除,我們並不會患癌症。癌症能夠發生,是癌細胞經歷千辛萬苦盡其所能的結果。
正常情況下,我們身體是有氧環境,但是癌細胞使用無氧糖酵解方式代謝,消耗葡萄糖是葡萄糖氧化磷酸化的十倍,癌細胞攝取了大量葡萄糖,PET/CT能夠檢測出葡萄糖集聚區域診斷癌症。癌細胞的無氧糖酵解產生了大量乳酸釋放到細胞外,在周圍製造了一個酸性環境,酸性環境不利於正常細胞包括淋巴細胞生長存活,並會殺死它們。癌細胞在這種酸性環境下如魚得水、歡樂生長,癌細胞還進化出修飾自己抗原性的能力,逃逸免疫系統的追殺。
隨着癌生長,新生癌細胞距離血供越來越遠,靠近血管的細胞,營養供應充足,生長旺盛。遠處的細胞得不到足夠的氧維持生命,在這兩個區域之間被叫做缺氧區,其中的細胞接受的氧幾乎不夠維持生存,從而啟動癌細胞乏氧誘導因數。在乏氧區生存掙扎是一種強大的選擇性進化推動力。乏氧誘導因數刺激血管內皮生長因數釋放,促進新血管生長,新鮮的血液使腫瘤生長更快更大。乏氧誘導因數還能在酸性環境下破壞使細胞固定在適當位置的黏附分子,降解把細胞限制在特定區域的基底膜,使癌細胞更容易脫落、移動和轉移。癌細胞沒有了黏附分子的羈絆,從原來腫瘤中掙脫出來,這個可以發生在腫瘤很小的早期。
破碎的基底膜不能阻擋癌細胞擴散到周圍組織、局部淋巴結、進入血管,發生轉移。但是癌細胞轉移過程是非常艱難的,成功的機會極其渺茫。一旦癌細胞進入血液,損傷的機會就會非常高,血液對於癌細胞來說是一個殘酷、充滿敵意的環境,在這裡它們有無數種被毀滅的可能。免疫殺傷,血液的激流衝擊能把癌細胞撕成碎片。
如果癌細胞經歷千辛萬苦的磨難倖存下來,癌細胞必須在快速流動的血液中想辦法緊緊抓住光滑的血管壁,再穿透它進入新器官。然後癌細胞面對一個陌生器官的惡劣環境,而它對這個環境的適應能力極其差。例如一個乳腺癌細胞在肺部登陸,面對陌生的環境一片茫然:怎麼有這些空氣吹進來吹出去的?乳管在哪裡?就像一隻通常生活在寒冷南極中的企鵝,卻突然出現在炎熱乾燥的撒哈拉沙漠上。
即使在新地點落腳之後,新移民癌細胞們仍舊面對生死存亡的挑戰。癌細胞不僅要學會如何在陌生之地生存,還要學會繁殖和生長。這種轉移過程需要非凡的生存技能,與它們以前所做的完全不同,很顯然癌細胞必須從根本上改變其基因組成。那麼這些變化是如何發生的呢?達爾文的進化論核心就是適者生存,不適者淘汰,進化生物學為癌症的轉移找到了答案,是生存壓力促進了癌細胞進化出侵襲和轉移的能力。
徐德利