生物|癌症从何而来,又为何难以治愈?( 五 )


演化论从两个层面解释了癌症 。 首先 , 它告诉我们人体细胞当中发生的演化(通常被称为体细胞演化)如何导致了癌症的发生 。 癌症将演化直接呈现在我们眼前:我们体内的细胞正处在不断的演化中 , 它们适应环境的能力各不相同 , 有些细胞增殖速度更快 , 存活时间更长 , 因此这些细胞会在下一代中占比更多 , 最终主导整个细胞群落 。 这是自然选择下的演化 , 同样的过程也推动着自然界中的生物演化 。
此外 , 演化论也有助于解释为什么癌症在地球上的生命历程当中会一直存在 。 生物已经经历了数百万年的演化来阻止癌症的发生 , 也就是让体细胞的演化保持受控状态 , 我们也因此能够拥有足够长的寿命 , 取得演化上的成功 。 这些癌症抑制系统让多细胞生命的出现成为可能——如果没有它们 , 多细胞生物永远也无法克服内部细胞作弊和叛变所带来的挑战 。 然而 , 这些癌症抑制系统并非十全十美 , 从演化上来讲 , 把将来有可能癌变的细胞百分百地控制住是不可能的 。

生物|癌症从何而来,又为何难以治愈?
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电影《抗癌的我》(2011)剧照 。
我们之所以不能完全抑制癌症发生 , 有多个原因 , 每个原因都有其独特之处 。 例如 , 其中一个原因是生物要在抑制癌症与其他影响生物适应性的特性(例如生育能力)之间权衡利弊 。 有些情况下 , 生物的低患癌风险与低生育能力之间存在相关性 , 从而给抑制癌症的生物造成了一种演化上的困境 。
此外 , 我们过去和现在所处的生存环境不尽相同:诸如香烟之类会诱导基因变异的物质 , 以及体力活动减少等生活方式的改变 , 让我们更易身患癌症 。 另外还有一个更加奇特的原因:在我们生长的过程中 , 我们遗传自父亲的基因与母亲的基因之间发生着一场战争 , 遗传自父亲的某些基因 , 其功能在表观遗传上被设定为促进细胞生长和增殖 , 从而增加了我们患癌的风险 。 细胞通过体细胞演化在体内不断变化 , 而身体却无法演化出完全抑制体细胞演化的能力 , 两种不同尺度上的演化的角逐 , 正是癌症存在的缘由 。
只要有多细胞生物的存在 , 癌症就不会消失
体内的环境会对可能癌变的细胞产生极大的影响 , 决定其是死亡还是生存下来并繁衍肆虐 。 在癌症生物学这门学科中 , 肿瘤所处的环境被称作肿瘤微环境 , 本质上就是肿瘤所处的生态系统 , 它与自然界中的生态系统有很多相似性 。 肿瘤的生态系统能够提供必需的资源 , 使得肿瘤细胞得以生存并不断繁衍;不过 , 当资源耗尽 , 代谢废物积聚过多 , 免疫系统开始“猎杀”癌细胞时 , 这个生态系统也会给癌细胞的生存造成威胁 。
癌细胞会改变其周围的环境 。 例如 , 它们会不断消耗葡萄糖等资源 , 使得相邻细胞的资源供应减少 , 把诸如酸之类的代谢废物留在环境中 。 但是 , 这些变化会破坏癌细胞所处的生态环境 , 使癌细胞在其中难以存活 。 对微环境的破坏也会给癌细胞造成选择压力 , 迫使它们转移到其他地方去:能转移到体内更适合生存的其他环境的癌细胞将会留下更多的后代细胞 , 从而推动了癌细胞向侵袭性和易转移的方向演化 。 要理解癌症的发生和发展过程 , 生态学角度的思考至关重要 。 正如我们不了解生物周围的生存环境就无法了解它们如何以及为何演化一样 , 如果不了解恶性肿瘤内部以及其周围的生态环境变化的话 , 我们也无法理解癌症的演化方式和原因 。
人们常常把癌症比喻成一场战争——病人在其中“战斗”“拼杀” , 最终“胜利”或“失败” 。 战争的隐喻铿锵有力 , 极富感染力 , 有利于我们调动一切力量来支持癌症研究 , 用一个共同的目标把人们紧紧地团结起来 。 但这样的比喻也可能会误导人 , 因为癌症本质上是我们身体的一部分 , 我们无法将其彻底清除 。 如果我们将癌症视为要根除的敌人 , 那么对癌症采取激进的治疗方法似乎是个好主意 。 但是 , 我们不看清癌症的本质——癌细胞各不相同 , 而且会随着我们采取的各种癌症治疗手段不断演化 , 我们就可能会对比较温和的治疗手段所产生的效果认识不足 , 甚或完全否定 。