正文 第8章 结肠:癌症发育的一个研究对象

人类的肠是拿生癌症的沃土。但是在人类展史并非历此,或者说至少结肠癌直最近不是一常见的死因。现代社有两件情生了变化。现在人类的寿命比从前延长了很。20世纪中叶,有许人已经活70岁或80岁结肠癌的高年龄段。一世纪前,很少有人此长寿,活结肠癌的病年龄。我的食谱从谷物、蔬菜主,变越越倚重类量脂肪。从流行病的调查结果,清楚膳食结构人类的影响:非洲某些区的居民几乎进食蔬菜谷物,他中结肠癌的病率有西方的十分一。

本世纪中,由寿命不断延长及膳食结构的改变两因素,国结肠癌的病率急升。一些研究者试图搞清某一特定人类肿瘤的育史,他说,结肠是一极其引人入胜的方。在国,其他许器官肿瘤的病率每年有几百或几千例。结肠癌的病例却非常丰富——每年的新增病例超10万人。

结肠有一独处,与其他数癌症的内部脏器不同,结肠易了解。通结肠镜——一由直肠插入的有弹的光导管——获结肠腔内壁细胞的直观视图。20世纪80年代末,经正常及癌变的结肠进行了几百万例调查,人积累了量有关部分复杂组织何病变的数据。

构正常结肠皮的细胞——即肠壁的细胞层——更替通常很快。皮细胞形、熟、落在结肠腔内,一典型程从头尾有两三间。此迅速的更替意味着些细胞有短暂的有效寿命,兴许是因它易受肠容物——消化物及结肠内的量细菌—一的侵害。实际,肠内壁不断从火线撤短期工的细胞,换新队员。避免有缺陷的受损细胞积累,其中包括了生长控制基因已经生突变的细胞。

尽管肠壁在不停更替,但一整体,它的组织结构通常仍保持在非常稳定良的状态。结肠镜中观察的肠壁,其整体结构在其主人有生年受精呵护。但是某些人的肠壁结构生崩溃,现了异常的组织。些畸变组织,有些是外观正常的细胞(增生),有些是已经具备部分癌细胞特征(非全部)的细胞簇(异常育),有叫做腺瘤息的异常育的凸结肠壁的细胞团。

变化的极致是明显的癌变生长(瘤形)。与所有皮组织癌变一,它被认定属癌症的范畴,但它的表现形式有差异。有一些相稳定,就安营扎寨;另外一些则侵入肠壁的肌层,甚派兵临近器官进行殖民,肝脏是它的新陆。

一系列渐进的病变顺序,不仅是排列复杂的描述信息的一条捷径。它包含着一重的生物实:结肠癌的育经一系列步骤,正常细胞组织经渐进的畸变,由完全正常始,高度癌变终。

渐进变化序列,与我先前描述的肿瘤是遗传件长期阶段展的最终产物一主题相呼应。许结肠壁的各癌前生长,正是它在从完全正常彻底癌变路的一中途驿站。果推断不错,那恶肿瘤源已经异常了的癌前生长,不是直接端正常组织。

尽管见解很有勉力,但是,与许癌症源说一,它许不是一简单化的考虑,是试图凭借一简单的根本机制解释复杂现象。实,另一观点解释结肠中那各不同的赘生物类型,亦即正常的结肠壁踏步转变各赘生物,有些不是太异常,有些则彻底癌变。许正常细胞偶尔越中间阶段,一步迈进癌细胞。结肠镜观察未说明正常组织异组织彼此间有何联系。

些赘生物的突变基因进行分析,给阐明关系带了曙光。巴尔的摩约翰·霍普金斯医院的贝尔特·沃金斯坦(BertVogelstein)在20世纪助年代期着手此项工。他几肠赘生物进行了活检标本分析,寻找明显的遗传异常。他搜集的资料肿瘤是从正常状态步演变恶状态的观点提供了强有力的佐证;因在癌变程中,结肠细胞基因组中累积的突变基因数量不断升。

沃金斯坦现,在赘生物展恶肿瘤程中,5、17、18染色体常常丧失(杂合)。一观察结果说明在些染色体中有肿瘤抑制基因存在,每一肿瘤抑制基因的丧失结肠癌的至重。

5染色体的两份MC肿瘤抑制基因副本,在息尚属早期、轻微异常生长阶段,已经在细胞中生了突变。随着息不断增生,细胞DNA中又现了另外一突变基因——ras癌基因。息再进一步,丧失一沃金斯坦称DCC的肿瘤抑制基因,细胞就站在了悬崖边。最终,结肠癌细胞在三基因突变形式外,拥有户53肿瘤抑制基因的变体。

观察结果证明,癌症的育是一步的复杂进程。它强化了肿瘤育采取达尔文式进程的观点,即突变体不断经受选择,循环往复,形肿瘤。与此同,有关正常组织一步演变熟透了的肿瘤观点,其信度则降了最低点。

并非所有肿瘤严格遵循突变顺序。其他一些尚待现的基因基因变体取代述基因登场亮相。但注解并不弱化主导思。肿瘤的形的确取决一系列的突变,些突变兵连祸结,造就了急速扩张的赘生物至最终的癌症。

显,突变序列中有肿瘤抑制基因,包括至少一癌基因。癌基因高度活化的同,肿瘤抑制基因失活。再拿汽车打比方:癌细胞的生长益将油门一踩底,同刹车失灵了。

现在有必前述癌基因的合模式进行修正。前文曾讲,癌基因单枪匹马无法正常细胞变肿瘤细胞,癌基因的不同组合(rasmy c)却携手诱使细胞转变。它说明细胞在癌变路必须积累几突变的癌基因。实,很少有人类肿瘤拥有突变癌基因;结肠癌的例子——一激活的癌基因(ras)加几肿瘤抑制基因(Apc,Dcc p53)的失活——典型。因此,癌症源癌基因的激活肿瘤抑制基因的失活。覆盖

同视网膜神经胶质瘤一,结肠癌有族史。在国,1%的结肠癌病例源一叫做族息病的遗传病。患病族中,突变基因世代延递,族员的结肠中长处息。息数千计,覆盖了肠壁。

些息虽是良的,不转移,但是,很显,它中的每~有展恶肿瘤的,尽管不。族息病的患者长有的息,至某息迟早总变危及生命的结肠癌。

息病易患从父(母)子女的遗传传递模式同视网膜神经胶质瘤很相似。某突变肿瘤抑制基因的缺陷形式通精子或卵子传递。承袭了该基因的孩子,注定在某特定的靶器官(此刻则是结肠)生肿瘤。视网膜神经胶质瘤一,靶器官中的某细胞,在某一刻失了肿瘤抑制基因剩的完无损的那副本,始了肆无忌惮的扩张。

遗传突变基因同我已经照面——一它是却C。在一章我描述的散癌症中,基因一份副本的失活仅仅是结肠肿瘤步育史的一步。此,细胞在癌变路,又抛弃了另一份A户C基因副本。

承袭了一份有缺陷的却c副本的体,已经迈了癌症步进程的始一步。在他所有的结肠细胞中,拥有的是一份突变基因的副本,由此,细胞够直接进入一步动—一消灭剩余一份完的A户C基因。些人说,生息及最终形肿瘤的进程加快了。

因此族息病族视网膜神经胶质瘤简化了我散族癌症的研究。族癌症在受孕的一刻已经注定,散癌症则更普遍,它因人类终生生的随机基因件。我先两类癌症统一,因它涉及的是同一套基因。生殖细胞(精子或卵子)中拥有它的突变形式,就使体形癌症的先易患体质;果些基因因靶器官中细胞的随机件生突变,则形防不胜防的肿瘤,在数人类群体中,情况占癌症病总数的90%.

第7章 刹车势:发现肿瘤抑制基因目录+书签第9章 遗传文本的卫士:DNA修复及其故障