正文 第2章 癌症起源的线索:外部世界如何影响细胞内部

了理解癌症的根源,让我先放细胞基因的讨论,转向另一截不同的方向,即研究、描述人类及人类所患疾病的科——流行病。流行病者研究范围人群中的病情况,癌症流行病更是着力研究不同人群中的癌症病率。他的工几乎总是由一核问题推动着:不同行或环境究竟是怎影响某癌症的病率的呢?癌症病率有趣的科研主题是晚近的。癌症直19世纪仍是相罕见的病,一点从癌症主生老年人的实解释。在19世纪早期,许欧洲国的人口预期寿命有35岁。许人在生命的稍刻或许将罹患癌症,但他很早就因传染病、营养不良或者意外故走完了短暂一生。

至极少数遭遇癌症的案,将其归结偶件或者帝的旨意。但是,18世纪最10年,积累的某些证据引了另外一见解:癌症的生与患者的特殊经历或者生活方式有关。有些医生始记录生特定人群的特定肿瘤,提了一新思。

其中最有名、或许是最早的现,是由伦敦医生珀西瓦尔·波特(perCIV。lp。ti)在1775年提的。他描述早年曾干扫烟囱活计的男人患囊癌。波特提了首例其病与特殊因素或环境有密切关系的癌。不久,亦在伦敦,一外科医生报,吸鼻烟

散见19世纪的各报强化了观点。德国东部的沥青铀矿,矿工患肺癌死亡,该病在量社人口中极少见。了20世纪初,那些与新现的X线打的人被现易患皮肤癌白血病。那些在手表指针涂抹冷光的镭的妇女,因常常刷毛,经诊断患有舌癌。20世纪50年代早期始,吸烟人群的肺癌病率日渐升,通常比不抽烟的人群高20至30倍。

不同国间癌症的病率有巨差异。非洲某些方肝癌的病率18倍英国。日本人患胃癌的概率11信国人。国人结肠癌的病率是非洲某些方的1020倍。些显著差异并非遗传易患所致。人从世界某迁居至另一,他的孩子很快呈现新居所在的典型癌的高率。

情况清楚说明,许癌症说,人体组织未受激惹的崩溃一解释已难令人信服。另一理论更有说服力:影响人体的外部因素——生活方式、饮食习惯或者环境——在癌症的病中扮演着重角色。端20世纪初的场思转变同影响人传染病理解的另一次革命不谋合。19世纪的最几十年内,罗伯特·科赫路易·巴斯德现许致命恶疾追溯特殊、偶的因素:细菌病毒。从此,人类的疾病不再是随机、变幻莫测的力的,是有其特殊的知病因。

一重突破使我重新定义、阐明癌症问题。现在我更确切的语汇表述癌症谜:究竟生活方式饮食习惯是珀怎具体影响体内深处的组织行的呢?揭此谜团,必须描述正常癌变的细胞体,及细胞内部驱使其生长的机制。化繁简——将复杂现象浓缩单一的根本机制——很快代癌症研究的中议题,且直20世纪末,仍将是它的荣耀。癌症因子靶基因

有关癌症不是人体组织随机、的恶化是被激活的一观点,根本改变了许癌症研究人员的思路。果是外部因素激了癌症,许我识别些因素,研究它的活动机制。许,从最初的致癌因子癌症产生一整程被揭示。因此,直19世纪末,全世界的科试图在实验动物——鼠、鼠、兔子——身再现癌症。年复一年,却无一功。

在20世纪的一10年,日本首次获功。山际克三郎从欧洲扫烟囱工人的早期研究中获了启示。最初珀西瓦尔·波特现伦敦扫烟囱工人囊癌病率很高,但是几十年,其他人的研究现,欧洲陆的扫烟囱工人囊癌的病率低。差异与人卫生习惯有关。英国的扫烟囱工人同他许18世纪的同胞一极少洗澡,欧洲陆的扫烟囱工人则经常洗澡。伦敦烟粘在英国扫烟囱工人皮肤的杂酚焦油,果不很快洗掉,导致癌症。

相应,山际在兔子的耳朵反复涂抹煤焦油。月,兔耳生了皮肤癌。其他研究者所未诱癌症,因他早放弃,有须反复应物质。

山际的试验直接表明经由特殊因素够愿在实验室诱癌症。兔耳肿瘤——许包括其他所有肿瘤——够找明确的病因。是,一顿悟引另一举足轻重的问题:化物质,譬煤焦油中的那,究竟是何致癌的呢诶引癌症的化物质——化致癌物——某方法侵入人体组织细胞,促使肿瘤生长。因此,癌症本身并非入侵者,真正的入侵者是致癌物质(本例中即是煤焦油)。

关X线致癌的现加深了一谜团。在威廉·伦琴1895年的现,X线管广泛应骨骼造影疾病的治疗。操X线机器的技师及许受X红眼颜色的基因了深入研究。经X线照,眼睛颜色突变基因了模板,眼睛失色素,几乎变纯白色。白眼状够子子孙孙无限传递。

二次战末期,人现某些化物质使果蝇生突变。线照的病人患了皮肤癌白血病。在两风马牛不相及的因素——化物质X线——间究竟有着怎隐蔽的联系,至双方诱癌症呢?两者是有害的,损害人体组织,杀死细胞。但是杀死细胞同癌症有什关系呢?癌症的表现是组织细胞增生,同有害因素令组织细胞衰竭背驰。

20世纪30年代,在国化癌症研究人员的共同努力,煤焦油问题有了更深入的理解。他现煤焦油实际是几百乃至几千不同化物质的混合物。因此化将焦油分离许化分,分别给癌症研究人员,由他继续在实验动物身测试每分的致癌力。他现其中有些分有很强的致癌。现在化致癌物谜表述更确切了:某些特定的化物质分,例3一甲基胆蒽二甲苯丙蒽——有X线,导致癌症。

是,些或者其他化物质是何诱癌症根本问题,此进展收效甚微。一在癌症研究中惯常现的场景,解决特殊问题的巨飞跃同癌症有明显联系的研究。一回,最有力的结论果蝇的遗传研究。20世纪初期,人认果蝇拥有的一套遗传体系,同人类的非常相似。

尤重的是,果蝇的基因很容易被更换。一果蝇的子女通常父母一模一。但是,在20世纪30年代,赫尔曼·穆勒现,经X线照的果蝇产的代有拥有不相同的状。些全新的状常常传递给一代果蝇,代代相传。

穆勒的结论是,一度被认够详实准确由代传递给一代的遗传物质,实际非常脆弱易变。遗传称突变的。某未知的方式,X线遗传物质并且改变它的信息内容。所,科的思路语汇应是:X线够使基因突变。

X线引的难逆料的遗传变化常常是致命的。但在极少数情况,些遗传变化——突变——并有影响果蝇的生长育,尽管基因改变了,它仍健康又茁壮。人一例通常规定红眼颜色的基因了深入研究。经X线照,眼睛颜色突变基因了模板,眼睛失色素,几乎变纯白色。白眼状够子子孙孙无限传递。

二次战末期,人现某些化物质使果蝇生突变。其中一些是那曾在一战期间毒气战的活很强的氮荠。同前相仿,一曾暴露化物质的果蝇,它的二代及代传递着变化了的基因形式,些基因规定着诸眼睛的颜色、肢体或毛的育等不同状。

约在1950年,几位遗传积累的有关化物质、X线、突变的信息进行了归纳,提了一统一的总结理论,尽管它实际仍属推测范畴。理论:X线某些化物质致癌。X线化物质导致基因突变。因此,些致癌因素导致受其影响的动物生基因突变。换言,致癌物质(即引癌症的因素)实即诱变因素(引突变的因素),且两程间有着干丝万缕解不的瓜葛。

一推理程中蕴涵的前提是果蝇基因人类基因拥有同一行模式。20世纪50年代,理论愈显其魅力。人现果蝇基因人类细胞拥有DNA分子。且,从蠕虫、苍蝇直至人类,所有复杂的生物体,其细胞的构方式极相似。因此,从一生物体推广另一,其立足点坚实雄厚。

些

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