??2001年10月8日,瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院宣布,因發(fā)現(xiàn)控制細(xì)胞周期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,美國哈欽森癌癥研究中心主任利蘭·哈特韋爾和另外兩名英國同行,榮獲本年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
獲獎(jiǎng)那一年,62歲的利蘭·哈特韋爾就已經(jīng)研究酵母細(xì)胞長(zhǎng)達(dá)30年之久,他是酵母基因?qū)W的奠基人。
哈特韋爾選擇酵母細(xì)胞進(jìn)行研究,是因?yàn)榻湍讣?xì)胞操作起來比人體細(xì)胞要簡(jiǎn)易得多。
他將酵母作為一種模式生物體,用基因?qū)W來確定哪些基因會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞分裂。
他是世界上第一個(gè)這樣做的人。
但在三十年前,這是一個(gè)相當(dāng)異端的觀念,當(dāng)時(shí)只有他企圖通過觀察酵母細(xì)胞來了解控制細(xì)胞生長(zhǎng)變化的基因。
從酵母到青蛙再到人體,他的研究最終發(fā)現(xiàn)了所有真核生物體的細(xì)胞分裂機(jī)制。
而細(xì)胞分裂的規(guī)律,即細(xì)胞何時(shí)、如何增殖或變化,可以有效地幫助人類了解癌細(xì)胞突變和開發(fā)預(yù)測(cè)、控制或轉(zhuǎn)變這種癌變的方法。
哈特韋爾的貢獻(xiàn),一是發(fā)現(xiàn)了一系列控制細(xì)胞擴(kuò)散的重要基因,這對(duì)于解讀和使用基因序列數(shù)據(jù)具有重要意義;二是提出了這些基因是如何控制細(xì)胞分裂的機(jī)制。
換句話說,他不但編制了基因目錄,而且還解釋了基因是如何工作的。
目前,美國哈欽森癌癥研究中心正在運(yùn)用哈特韋爾的酵母基因?qū)W來開發(fā)治療癌癥及其他疾病的藥物。
作為一名永載史冊(cè)的科學(xué)家,哈特韋爾的科學(xué)貢獻(xiàn)主要得益于他對(duì)科學(xué)深深的熱愛和執(zhí)著的追求。
正如他自己所說的:“我研究的沖動(dòng)來自于想對(duì)癌癥的了解,希望搞清楚控制細(xì)胞分裂的基因?!?/span>
利蘭·哈特威爾教授受聘為清華大學(xué)名譽(yù)教授
一年前,一則關(guān)于“著名節(jié)目主持人李詠患癌去世”的消息不脛而走,刷屏各大媒體頭條。
“永失我愛”、“年僅50歲”、“患癌”、“醫(yī)治無效”、“癌癥可以預(yù)防和治愈嗎?”……如今的世界,人人依舊談癌色變。
對(duì)于癌癥,大多數(shù)人認(rèn)為一旦被查出患癌,世界頓時(shí)一片黑暗,只能等死,從而消極對(duì)待。
其實(shí),癌癥并不可怕,可怕的是人的無知。人們對(duì)于癌癥的認(rèn)識(shí)存在諸多誤區(qū)。
舉個(gè)例子:腫瘤和癌癥一樣嗎?
事實(shí)上,很多人都搞不清楚二者的區(qū)別和聯(lián)系。
簡(jiǎn)單地說,腫瘤分為良性和惡性兩大類,所有的惡性腫瘤統(tǒng)稱為癌癥。
良性腫瘤在體內(nèi)生長(zhǎng)緩慢,瘤體邊界清楚,不轉(zhuǎn)移,預(yù)后一般良好,通常不會(huì)造成患者死亡。
而惡性腫瘤中,上皮組織的惡性腫瘤稱為癌,如由大腸黏膜上皮形成的惡性腫瘤稱為大腸黏膜上皮癌,簡(jiǎn)稱大腸癌;間葉組織的惡性腫瘤稱為肉瘤,如由胃中平滑肌細(xì)胞形成的惡性腫瘤成為胃肉瘤。
惡性腫瘤普遍生長(zhǎng)較快,邊界不清,易發(fā)生轉(zhuǎn)移,治療后易復(fù)發(fā),患癌早期即可能出現(xiàn)低熱、食欲差、體重下降等現(xiàn)象,晚期可出現(xiàn)嚴(yán)重消瘦、貧血、發(fā)熱等,如不及時(shí)治療,常常導(dǎo)致死亡。
此外,家里某人確診患癌后,病人家屬親朋好友紛紛驚恐不安,比病人還緊張,有些還擔(dān)心被傳染。
實(shí)際上,癌癥并不會(huì)傳染,大家也不必驚慌,在病人最脆弱的時(shí)刻,家屬好友要給予患者精神上的支持,陪伴他們一起度過難關(guān)。
據(jù)粗略的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明,約1/3的癌癥患者能治愈,1/3保持穩(wěn)定的狀態(tài),僅1/3的患者面臨死亡。
因此,如果得知自己患上癌癥,應(yīng)該盡早治療,積極配合醫(yī)生,主動(dòng)調(diào)節(jié)心態(tài),唯有如此,才有可能重新過上正常的生活。
另外,無論是否患癌,在日常生活中,大家都要養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣,作息規(guī)律,不熬夜,加強(qiáng)鍛煉,建立科學(xué)的膳食結(jié)構(gòu)。
人為什么會(huì)得癌癥?
癌癥的誘發(fā)因素很多,沒有明確的指向性。一般來說,主要包括外源性因素和內(nèi)源性因素兩大類。
外源性因素包含生活習(xí)慣(抽煙喝酒)、環(huán)境污染和職業(yè)性(空氣、飲水和食物,長(zhǎng)期從事化學(xué)品生產(chǎn)工作的工人)、天然及生物因素(紫外線,細(xì)菌、病菌、寄生蟲和真菌等)、慢性刺激與創(chuàng)傷(燒傷深瘢痕和皮膚慢性潰瘍)和醫(yī)源性因素(輻射、X線等)。
內(nèi)源性因素包含遺傳因素、免疫因素和內(nèi)分泌因素。
良好的生活習(xí)慣是抵御癌癥的好辦法
癌癥是威脅人類健康的主要?dú)⑹种?,全球每年約有900萬人死于癌癥,比艾滋病、瘧疾和結(jié)核病加起來還要多。
隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展,癌癥的治療已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。
在人類科學(xué)史上,有那么一小群人,他們孜孜不倦、樂此不疲地與癌癥抗?fàn)?,他們誓言要攻克癌癥這座大山。
他們就是因與癌癥相關(guān)研究而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)家們。
自1901年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)首次頒發(fā)以來,已有10項(xiàng)與癌癥相關(guān)的研究成果獲得該獎(jiǎng)項(xiàng),獲獎(jiǎng)人數(shù)多達(dá)20人。
今天,讓我們一起回顧這群科學(xué)家探求解決癌癥疾病道路上的足跡,重溫那些不滅的記憶。
? ▏年份: 1926年
▏人物: 約翰尼斯·菲比格
▏?yán)碛桑骸凹纳x致癌說”
1907年,麥醫(yī)學(xué)家約翰尼斯·菲比格發(fā)現(xiàn)一種生物能夠誘發(fā)白鼠患上癌癥,他將這種生物稱為螺旋體癌(Spiroptera Carcinoma),并提出“寄生蟲致癌說”。
在約翰尼斯·菲比格去世后的數(shù)年里,其余科學(xué)家均未能重復(fù)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并發(fā)現(xiàn)螺旋體癌并非是造成白鼠患上癌癥的原因,菲比格所描述的癌變實(shí)質(zhì)上是 白鼠胃粘膜上皮細(xì)胞的化生現(xiàn)象(化生:指一種已分化組織轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N分化組織的過程。)
約翰尼斯·菲比格
? ▏年份: 1966年
▏人物: 裴頓·勞斯
▏?yán)碛桑骸安《局掳┱f”
1901年,美國生物學(xué)家裴頓·勞斯提取患結(jié)締組織瘤的雞的無細(xì)胞濾液,注射到健康雞的身上,發(fā)現(xiàn)健康雞同樣患上腫瘤,并提出“病毒致癌學(xué)說”。
在那之后,科學(xué)家們不斷發(fā)現(xiàn)病毒與癌癥息息相關(guān)的例證,如人類乳頭狀病毒感染與宮頸癌,乙型肝炎病毒與肝癌,肝炎病毒與肝癌及幽門螺桿菌感染與胃癌等等。
裴頓·勞斯
? ▏年份: 1975年
▏人物: 戴維·巴爾的摩、羅納托·杜爾貝科以及霍華德·馬丁·特明
▏?yán)碛桑骸鞍l(fā)現(xiàn)腫瘤病毒和細(xì)胞的遺傳物質(zhì)之間的相互作用”
1970年,美國科學(xué)家戴維·巴爾的摩、羅納托·杜爾貝科以及霍華德·馬丁·特明證實(shí)“勞斯腫瘤”病毒是單鏈RNA病毒,并發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶,該病毒通過逆轉(zhuǎn)錄酶將RNA逆轉(zhuǎn)形成互補(bǔ)DNA(cDNA),然后整合到宿主細(xì)胞染色體中,進(jìn)而觸發(fā)細(xì)胞的非正常增殖而轉(zhuǎn)變成癌細(xì)胞。
? ▏年份: 1989年
▏人物: 邁克爾·畢曉普以及哈羅德·瓦慕斯
▏?yán)碛桑骸鞍l(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌基因的細(xì)胞來源”
在原癌基因被發(fā)現(xiàn)之前,科學(xué)界一直認(rèn)為癌癥是由病毒基因所致。來自美國的科學(xué)家邁克爾·畢曉普和哈羅德·瓦慕斯發(fā)現(xiàn)肉瘤病毒所含有的致癌基因,在雞及其他哺乳動(dòng)物的正常細(xì)胞的基因組中均能找到,因此,他們認(rèn)為致癌基因進(jìn)入細(xì)胞不是由病毒的侵入引起的,而是由于正常細(xì)胞的基因發(fā)生變異所致,而這種基因被稱為“原癌基因”。
“原癌基因”的發(fā)現(xiàn)為癌癥的早期診斷和預(yù)測(cè)開辟了一條新的途徑,從而使癌癥真正進(jìn)入分子研究的時(shí)代。
? ▏年份: 2001年
▏人物: 利蘭·哈特韋爾、蒂姆·亨特以及保羅·納斯
▏?yán)碛桑骸鞍l(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子”
美國科學(xué)家利蘭·哈特韋爾與英國科學(xué)家蒂莫西·亨特和保羅·納斯以酵母為模式生物體,采用遺傳學(xué)和生物化學(xué)的研究方法,確定了在真核生物中控制細(xì)胞周期的兩種因子:細(xì)胞周期蛋白(cyclin)和細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶(CDK)。
細(xì)胞周期控制中出現(xiàn)的基因缺陷可能會(huì)導(dǎo)致染色體的變異,并最終導(dǎo)致癌細(xì)胞的形成,三位科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)為癌癥治療提供了一種新的思路。
? ▏年份: 2008年
▏人物: 哈拉爾德·楚爾·豪森
▏?yán)碛桑骸鞍l(fā)現(xiàn)導(dǎo)致子宮頸癌的人乳頭狀瘤病毒(HPV)”
德國科學(xué)家哈拉爾德·楚爾·豪森證實(shí)了人類乳頭狀瘤病毒的新構(gòu)成,這使人們了解了乳頭狀瘤病毒導(dǎo)致癌癥的機(jī)理,影響病毒持續(xù)感染和細(xì)胞變化的因素。
他發(fā)現(xiàn)了HPV16和18型病毒,這使科學(xué)家最終能夠研發(fā)出保護(hù)人們不受高風(fēng)險(xiǎn)HPV16和18型病毒感染的疫苗,疫苗的保護(hù)率超過了95%。疫苗還降低了進(jìn)行手術(shù)的必要性和宮頸癌給全球衛(wèi)生體系造成的負(fù)擔(dān)。
哈拉爾德·楚爾·豪森
? ▏年份: 2009年
▏人物: 伊麗莎白·布萊克本、卡羅爾·格雷德以及杰克·紹斯塔克
▏?yán)碛桑骸鞍l(fā)現(xiàn)端粒和端粒酶如何保護(hù)染色體”
美國科學(xué)家伊麗莎白·布萊克本以及杰克·紹斯塔克在最初的合作研究中發(fā)現(xiàn)端粒中一段獨(dú)特的DNA序列保護(hù)染色體免于退化,后來布萊克本的博士生卡羅爾·格雷德發(fā)現(xiàn)了參與端粒DNA復(fù)制的一種逆轉(zhuǎn)錄酶-端粒酶,從而揭開了人類衰老和罹患癌癥的奧秘。
目前,大量的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)均證明抑制端粒酶活性具有顯著的抗腫瘤效應(yīng),因此,有理由相信端粒酶將成為有史以來最具有抗腫瘤作用的治療性靶標(biāo)。
? ▏年份: 2011年
▏人物: 布魯斯·巴特勒和朱爾斯·霍夫曼
▏?yán)碛桑骸凹せ钕忍烀庖邫C(jī)制的發(fā)現(xiàn)”
▏人物: 拉爾夫·斯坦曼
▏?yán)碛桑骸鞍l(fā)現(xiàn)樹突細(xì)胞和其在獲得性免疫中的作用”
法國科學(xué)家朱爾斯·霍夫曼同美國科學(xué)家布魯斯·巴特勒在免疫學(xué)領(lǐng)域合作進(jìn)行的研究,使人類發(fā)現(xiàn)了這一領(lǐng)域迄今為止還鮮為人知的受體,即TLR受體。這一重大發(fā)現(xiàn)能更好地理解機(jī)體在受到感染性疾病的入侵時(shí)迅速作出的防御反應(yīng)。
先天免疫機(jī)制激活的發(fā)現(xiàn)在人類健康中的應(yīng)用前景無限。為預(yù)防和治療傳染病、癌癥和炎癥性疾病開辟了新的途徑。這些發(fā)現(xiàn)還可能有利于開發(fā)治療疫苗和抗癌的成功。
美國科學(xué)家拉爾夫 ·斯坦曼在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),提純過的巨噬細(xì)胞并不會(huì)自動(dòng)攻擊外來的病原體,而改用從小鼠肝脾中提取的混合物跟病原體一接觸,免疫反應(yīng)就發(fā)生了。最終斯坦曼和導(dǎo)師科恩一起,確定了“混合物”是一種全新的細(xì)胞,取名“樹狀細(xì)胞”,兩人還為此發(fā)表了論文。?
隨著樹狀細(xì)胞近幾年在免疫學(xué)中的表現(xiàn),它在世界上最難的兩種疫苗艾滋病疫苗和癌癥疫苗相關(guān)研究中的潛力已經(jīng)顯現(xiàn)。
晚年,拉爾夫·斯坦曼主要致力于利用樹狀細(xì)胞進(jìn)行癌癥疫苗的應(yīng)用研究,教會(huì)樹狀細(xì)胞識(shí)別癌變的細(xì)胞,讓它向免疫系統(tǒng)報(bào)信,免疫系統(tǒng)再把癌變細(xì)胞當(dāng)作外來病原體消滅掉。
? ▏年份: 2016年
▏人物: 大隅良典
▏?yán)碛桑骸鞍l(fā)現(xiàn)細(xì)胞自噬的機(jī)制”
20世紀(jì)90年代,日本科學(xué)家大隅良典教授開創(chuàng)性地建立了酵母為研究自噬的模型。通過大規(guī)模遺傳篩選,大隅良典找到了一系列參與自噬體形成過程的突變體。隨后,其團(tuán)隊(duì)成功地克隆出了第一個(gè)自噬基因,命名為Atg1基因(即autophagy related gene)。
通過克隆鑒定了篩選到的大部分突變體,并深入研究這些基因的功能。最突出的是闡明了兩個(gè)類泛素系統(tǒng):包括Atg12與Atg5的偶聯(lián)以及Atg8與PE的偶聯(lián),在自噬小體形成中起重要作用。至此,人們對(duì)細(xì)胞自噬的分子機(jī)制才開始有了較為清晰和深入的認(rèn)識(shí)。
大隅良典的研究為揭示多種疾病包括腫瘤和神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ),并為藥物研發(fā)提供了新的方向。
大隅良典
? ▏年份: 2018年
▏人物: 詹姆斯·艾利森和本庶佑
▏?yán)碛桑骸鞍l(fā)現(xiàn)負(fù)性免疫調(diào)節(jié)治療癌癥的療法”
美國免疫學(xué)家詹姆斯·艾利森所研究的是一種蛋白質(zhì),這種蛋白質(zhì)對(duì)于免疫系統(tǒng)具有抑制作用。他意識(shí)到,如果把這個(gè)“剎車片”進(jìn)行暫時(shí)性的抑制,將可能釋放我們身體免疫系統(tǒng)對(duì)癌細(xì)胞發(fā)起攻擊的潛力。在此基礎(chǔ)上,他發(fā)展出一套全新的癌癥診療方案。
與此同時(shí),日本免疫學(xué)家本庶佑在免疫細(xì)胞表面發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì),在對(duì)其功能進(jìn)行了細(xì)致研究之后發(fā)現(xiàn),這種蛋白質(zhì)同樣對(duì)人體免疫系統(tǒng)具有抑制作用,也是一塊“剎車片”,只是作用的機(jī)制有所不同?;谒陌l(fā)現(xiàn)建立的癌癥療法被證明極具效果。
面對(duì)癌癥的威脅,人類從未停止過斗爭(zhēng)。100多年來,科學(xué)家們努力探索著癌細(xì)胞的生存和發(fā)展機(jī)制,并不斷有新的發(fā)現(xiàn),但迄今尚無徹底征服癌癥的“靈丹妙藥”。
華羅庚先生曾說過:“在尋求真理的長(zhǎng)河中,唯有學(xué)習(xí),不斷地學(xué)習(xí),勤奮地學(xué)習(xí),有創(chuàng)造性地學(xué)習(xí),才能越重山跨峻嶺。”
“癌癥”就如人類面前的重山峻嶺,不僅需要諾貝爾獎(jiǎng)獲得者們的努力,更需要全世界的科研以及醫(yī)學(xué)工作者共同努力去攻克它。
相信在不久的將來,癌癥終將會(huì)被人類“消滅”。
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