《环球科学》杂志:免疫系统竟是癌症帮凶

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2007年08月26日 07:34:20

在某些癌症中,肿瘤的生长得益于炎症反应——它会召集瘤体内部或周围的免疫细胞,利用这些细胞为自己的生长创造有利条件。
免疫系统为人体健康保驾护航已成为一种常识,然而,近年来的一系列重大发现却让所有人大跌眼镜:参与炎症反应、促进伤口愈合的免疫细胞竟然与肿瘤的恶化息息相关,它们会促进肿瘤生长,帮助癌细胞转移到其他组织。由此,切断免疫细胞与肿瘤之间的联系,成为抗癌战役新的主旋律。    5亿多年前,为了抵抗外界侵袭,我们的祖先进化出了一套防御武器:一些特殊的酶和蛋白质。如果微生物和毒素突破了某种寒武纪动物的外部防线(如外壳),这些早期的免疫系统成员就会相互协作,对非法入侵者展开猛烈攻击——破坏微生物的细胞壁、将化学毒素赶出动物身体或者直接吞噬并消化它们。入侵者被完全消灭后,免疫系统开始修复受损细胞。如果某些细胞伤势过重,免疫系统就会销毁它们。    这种炎症免疫反应对动物健康的重要性不言而喻,因此,即使经历了亿万年的进化,免疫系统的很多功能和特性仍被保留下来。研究发现,就算是果蝇(fruit fly,蝇类的一种,常用的模式生物)这样的低等生物,拥有的很多免疫基因都与人类相同,脊椎动物与非脊椎动物也是如此——在5亿年前,人类和这些动物的祖先是同一种生物。    多年来,先天性免疫系统几乎从未引起免疫学家的重视。他们认为,所谓的先天性免疫系统只是一群生物分子,它们的作用就是歼灭任何穿过动物皮肤或外壳的外来物质。免疫学家把精力集中在更高级的后天适应性免疫系统。这种系统可以针对某一种外来物质,召集相应抗体和其他“武器”来识别它们,并有目的地进行攻击,先天性免疫系统则没有这种针对性的防护举动。    但在过去15年中,先天性免疫系统逐渐进入免疫学家的视野。炎症反应是先天性免疫的标志性特征,它几乎与所有慢性疾病的形成有关:除了类风湿性关节炎和克罗恩病等明显的炎症以外,还包括了糖尿病、抑郁症、心脏病、中风等致命疾病(参见第49页侧栏)。最近几年,研究人员详细评估了炎症反应与癌症之间的相关性。美国麻省理工学院怀特黑德(Whitehead)生物医学研究所的罗伯特·A ·魏因贝格(Robert A .Weinberg)说:“在我们的研究领域,炎症反应与癌症之间的相关性已经是一个焦点问题。”对于这种研究重点的变化,他在自己主编的教科书《癌症生物学(修订版)》中作了重点论述。    癌症的爆发是一个连续过程:一系列遗传变化引起一群细胞过度增殖,向周围组织侵袭,形成真正的恶性肿瘤;一些肿瘤细胞“不安于现状”,转移到更远的组织,长出新的肿瘤。长久以来,我们的了解仅限于此。研究重点的变化就意味着,癌症生物学家和免疫学家已经认识到,在癌症形成过程中,免疫炎症发挥着重要的调节作用。在病变组织真正变成具有侵略性的肿瘤之前,一些具有伤口修复功能的细胞会被转移到病变组织,在这里,它们“被迫”变成恶性细胞的帮凶,加速癌症爆发——正如研究人员描述的那样:遗传损伤是“导火索”,炎症反应则是“火上浇油”。    在《癌症生物学(修订版)》中,魏因贝格认为,肿瘤并不是一个简单的畸变细胞集合体,它还具有一个供养其生长的系统、一个适于肿瘤生长的微环境(含有各种免疫细胞和纵横交错的化学信号传导途径)以及呈网状分布的血管。在人体内,肿瘤被认为是一个“非法组织”,既不参与血液的输送,也不会清除体内毒素,一心为自己“谋取私利”。    这一全新观点暗示,治疗癌症也许并不需要铲除所有癌细胞。消炎抗癌疗法可以防止有癌变趋势的细胞发展为真正的癌细胞,或者阻止癌细胞在体内扩散。采用这种疗法,癌症患者的生存几率应该会有所提高。莉莎·M·库森斯(Lisa M. Coussens)是美国加利福尼亚大学旧金山分校的癌症生物学家,她评论道:“我并不认为非要根治癌症不可,没必要这样做。如果我们能驾驭癌症,安稳地过完一生,就已经是重大的胜利了。”