癌症治療知識講座 03:我們離完美的抗癌藥還有多遠?(上)
上一期我們(men) 討論了癌症外科手術從(cong) 粗糙到精確的重大升級。我們(men) 也提到外科手術就算再精確,也不是能應對所有的癌症患者。
特別是那些已經出現了擴散和轉移的晚期癌症患者。不管手術刀,還是放射線,都很難深入到全身組織內(nei) 去仔細尋找並殺死所有遊離在外的癌細胞。
那怎麽(me) 辦呢?這個(ge) 時候,藥物就派上用場了。藥物當中的化學物質是有可能隨著人體(ti) 的循環係統到達身體(ti) 各處,在一路上不斷地識別和殺死癌細胞的!
這也是為(wei) 什麽(me) ,在大多數情況下,手術治療、放射性治療,還有藥物治療總是結合在一起使用的。用手術和放射線對抗大塊腫瘤,用藥物對抗僥(jiao) 幸逃脫的癌細胞。
看來,在對抗癌症的路上,我們(men) 還需要最完美的癌症藥物。這一期,我們(men) 就來試著開發這種藥,實現癌症藥物從(cong) 粗糙向精準的升級。
一、有殺傷力卻無威脅的抗癌藥
什麽(me) 是最完美的癌症藥物呢?邏輯上說,它應該符合這樣的標準:能夠殺死身體(ti) 內(nei) 的所有的癌細胞,但是絕對不會(hui) 威脅到正常的身體(ti) 細胞。
想要找到它,我們(men) 得先知道癌細胞和正常身體(ti) 細胞之間到底存在什麽(me) 生物學區別。然後就可以利用這些差別,開發精確的癌症藥物了。
抗癌藥物和普通藥物的工作原理有很大區別
這場對癌細胞的認知升級開始於(yu) 上個(ge) 世紀中期。人們(men) 挖掘出了癌細胞的第一大特征,也是最明顯的特征,那就是瘋狂的分裂繁殖。
我們(men) 知道,癌細胞就是生長和繁殖不受控製的人體(ti) 細胞。那這種不受控製的生長繁殖過程到底是怎麽(me) 一回事呢?
二、抗癌第一線藥物誕生
在1953年,著名的DNA雙螺旋結構被發現以後,人們(men) 馬上想到,癌細胞想要拚命地分裂繁殖,當然就需要不斷地複製自己的遺傳(chuan) 物質DNA,然後完成細胞分裂,從(cong) 一個(ge) 細胞變成兩(liang) 個(ge) 後代細胞,然後如此這般地重複複製和分裂。
因此,癌細胞相比於(yu) 正常身體(ti) 細胞,一個(ge) 顯然的區別就是,它內(nei) 部製造DNA原材料、複製DNA、進行細胞分裂的功能會(hui) 非常活躍。
所以相對應的,人們(men) 就能想到,如果一種化學物質能夠破壞DNA複製和細胞分裂過程中的任何一個(ge) 步驟,這種化學物質就有可能被用來對抗癌症。在這個(ge) 思路的指導下,從(cong) 上個(ge) 世紀50年代到80年代,陸續出現了一大批這樣的藥物。
它們(men) 有的可以破壞DNA原材料的合成,比如治療白血病的藥物甲氨蝶呤;有的可以阻止DNA的自我複製,比如順鉑類藥物;有的可以破壞細胞分裂的過程,比如紫杉醇和長春花堿。
四種常用的化療藥物
我提到的這些藥物確實非常管用,直到今天仍然是人類對抗癌症的第一線藥物。這些藥物之所以能夠被開發出來,直接依賴於(yu) 人類理解了癌細胞生長繁殖的底層生物學機製。這已經是癌症藥物曆史上一次革命。但是這一次升級還很不徹底,遠不夠精確。
為(wei) 什麽(me) 這麽(me) 說呢?從(cong) 剛才的描述中你能看出來,這些藥物與(yu) 其說是專(zhuan) 門殺死癌細胞,還不如說是專(zhuan) 門殺死身體(ti) 當中所有分裂繁殖都很旺盛的細胞的。
因為(wei) 所有在持續分裂繁殖的細胞,不管是正常的身體(ti) 細胞,還是癌細胞,都需要持續地製造DNA,需要持續地完成DNA自我複製和細胞分裂。
這也是為(wei) 什麽(me) 化療經常會(hui) 產(chan) 生非常嚴(yan) 重的副作用。因為(wei) 除了癌細胞,身體(ti) 當中確實存在需要分裂繁殖的正常細胞,而這些細胞也會(hui) 遭受殺傷(shang) 。比如負責長頭發的細胞、口腔黏膜細胞、肝髒細胞、骨髓幹細胞等等。
三、精準的靶向藥物
想要開發出更完美的藥物,我們(men) 還需要更深地理解癌細胞的生物學特性。除了持續分裂繁殖之外,癌細胞和正常身體(ti) 細胞還有沒有什麽(me) 更本質的區別?答案是有的。
在這個(ge) 方向上一個(ge) 具有裏程碑意義(yi) 的案例,是一種名叫格列衛的藥物。它也是大熱的影片《我不是藥神》當中真正的主角。
在1960年代,在美國費城工作的美國科學家諾威爾發現,在白血病人體(ti) 內(nei) ,或者更準確地說,是一類叫做慢性粒細胞白血病的患者體(ti) 內(nei) ,他們(men) 的癌細胞,出現了一個(ge) 和其他正常身體(ti) 細胞完全不同的特征。
這些細胞裏的遺傳(chuan) 物質DNA發生了一次顯微鏡下清晰可見的結構重組,人體(ti) 第22號染色體(ti) 上的一段,被錯誤地嫁接到了第9號染色體(ti) 的尾巴上,這個(ge) 結構重組後來就被叫做費城染色體(ti) 。
費城染色體(ti) 示意圖
根據我們(men) 剛才的討論,這個(ge) DNA的結構重組既然隻有癌細胞才有,正常細胞完全沒有,那它就代表了這一類癌細胞一個(ge) 非常精確的特征。
之後人們(men) 更是發現,這一次DNA結構重組是把人體(ti) 細胞當中原來兩(liang) 個(ge) 風馬牛不相及的基因拚接融合到了一起,結果在細胞內(nei) 產(chan) 生了一個(ge) 名叫BCR-AbL的全新雜種蛋白。這個(ge) 全新的蛋白質引起了血液細胞瘋狂地分裂繁殖,從(cong) 而導致了白血病。
換句話說,BCR-AbL這個(ge) 蛋白,不光是這一類癌細胞的精確特征,還是這類癌症直接的發病原因。這個(ge) 特征太精準了,如果能利用這個(ge) 特質開發藥物,我們(men) 就能得到夢寐以求的完美抗癌藥。
四、第一個靶向藥物—格列衛
在差不多40年後,這個(ge) 思路被真正實現了。在20世紀90年代末,瑞士諾華公司的科學家們(men) 開發出了一種化學物質,能夠專(zhuan) 門和這個(ge) 雜種蛋白結合,關(guan) 閉它的功能,從(cong) 而壓製癌細胞的生長。
與(yu) 此同時,幾乎隻針對BCR-Abl雜種蛋白開火的格列衛,對正常細胞的抑製作用非常之小,這就讓這種藥物的副作用要比傳(chuan) 統化療藥物小得多,它就是癌症曆史上鼎鼎大名的藥物格列衛(gleevec)。
第一個(ge) 靶向藥物—格列衛
這個(ge) 藥物憑一己之力,就把慢性粒細胞白血病患者的五年生存率從(cong) 30%提高到了90%,在很大程度上讓這些患者過上了正常人的生活。而在概念上,格列衛的出現也宣告了癌症藥物的開發真正從(cong) 粗糙邁向精準。
隻要我們(men) 能在生物學層麵,找到癌細胞和正常身體(ti) 細胞之間存在的本質性的差別,我們(men) 就可以開發出精確地識別和殺死癌細胞的藥物來。
完