癌症是由干细胞产生的?
谈“癌”色变,遭遇癌症后的恐惧几乎是我们每个人最正常不过的反应。这不仅因为癌症是死亡率很高的疾病,而且还因为癌症到目前为止都是人类没有弄清其产生机理的疾病之一。那么癌症的背后,到底存在着怎样的秘密呢?癌症细胞是由普通的细胞变异而来的,还是有其更为独特的产生机理呢?
癌症(肿瘤)细胞是一群独特的细胞,它们可以自我复制,在体内可以进行快速的分裂,还可以快速侵袭到肌体内的其他部位。它们穿过肌体,把自己灌输进新的组织,就地生根发芽,其生长和繁殖的效果不受任何影响。
这些特征都和干细胞的特征有很多相似之处。我们知道,早期的胚胎细胞都是干细胞,这些早期胚胎细胞的功能可以互换,它们的分裂速度非常快。但是不久,它们的功能就会分化变成几种特定的类型,成为专门的细胞,比如神经、血液、肌肉细胞等等。在它们分化的过程中,还有一些干细胞会停止分裂,深深地隐藏在特定的组织中,成为组织干细胞。当完全分化的专门细胞随着年龄的增长或受到损伤而死亡后,肌体中储存的干细胞就会分裂增生以补充死亡的细胞,从而维持组织、器官的正常运行,支持整个生命。这一点和肿瘤细胞不断分裂很相似。
这两种细胞的特征如此相似,不禁使科学家们想到,肿瘤细胞和干细胞是否有某种联系呢?肿瘤细胞会不会就是干细胞转化而来的呢?
科学家们进一步发现,某些癌症与干细胞的关系非常紧密,如各种类型的白血病(即血癌)就是造血干细胞在某一阶段被阻断而恶性增生的结果;而另一些癌症则与干细胞的分化功能非常相似,如混合瘤(一个大的肿瘤中有好几种不同的肿瘤细胞)就是原始癌细胞再分化而出现的结果,这与干细胞不断分化成特定功能细胞的过程非常相似,等等。这些都让科学家认为,肿瘤细胞来源于干细胞是非常有可能的,由此,一些科学家提出了肿瘤的干细胞说。
那么,干细胞是怎么转化成肿瘤细胞的呢?原来,干细胞分裂后,会产生一种较大的成神经细胞和一种较小的成神经细胞,较大的成神经细胞像它的父辈一样继续储存下来,较小的成神经细胞则变成专门细胞,并逐渐变成神经的一部分。
科学家们猜测,当较小的成神经细胞由于某种特殊的原因出现了控制错误,比如发生阻断或基因片断丢失等,可能就无法按照预定的程序分化为专门的细胞,很可能会带来意想不到的结果,恶化变成肿瘤细胞。
果然不出所料,科学家在创造出了基因断裂的成神经细胞后,把这些被改变的细胞植入苍蝇体内,这些细胞就进行疯狂的繁殖增生,迅速增大为原来的100倍,侵占了其他的组织,使苍蝇很快死亡。显然,基因断裂的成神经细胞在这时演变成了典型的肿瘤细胞。
这个研究成果很好地证明了干细胞可以变成癌细胞的推测。干细胞中的特殊基因控制着子细胞的命运,如果这种基因断裂了,新的细胞可能不再能够控制它们的复制品,就会导致癌症的发生。
但是所有的癌细胞都是干细胞导致的吗?目前还无法得出确切的结论。但是至少我们可以说,某些肿瘤细胞与干细胞具有非常密切的关系。
支持生物体稳定存在的天使,转眼就变成致人于死命的恶魔,干细胞的两面性让人感叹生命的无常。但人类不能为这样的“无常”慨叹,进一步研究肿瘤细胞与干细胞的生物学特点,将有助于我们更好地认识癌症,对肿瘤的发生、发展和转化以及肿瘤的诊断、预防和治疗均有重要意义。