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癌症为什么无法消灭?
http://www.100md.com 2016年10月25日 磕学家
     用佛家的话来说,只要你种下一个因,这个因是不灭的。

    

    有一种知识,叫人人都应该知道的基本知识。比如这篇文章就是。我们诚恳地邀请你耐心读完。如有收获,也请分享给你关心的人。

    01可怕的细胞失控

    癌症不是一种,而是一百多种病变的总称。

    但所有这些病变有一个共同的特征:病变细胞的增殖脱离机体的控制,而且这些失控的细胞会毫不顾忌地入侵身体的其他部分,肆意扩增,如脱缰野马,破坏机体正常的组织和器官。

    是什么让这些原本正常的细胞失控?

    20世纪中叶,科学家找到了答案——基因突变

    02 癌变是人体内无法删除的程序

    然而,我们依然希望能够往更深一层追问:为什么我们的基因会发生突变,进而使得体内的细胞发生癌变,最终让人的机体患上可怕的癌症呢?

    为了回答这个问题,我试图向读者阐述这样一种观点:细胞的癌变,是早已植入生命进化最深处的古老而无法删除的程序。

    从个体细胞的角度来讲,基因突变,不是癌变细胞个体的无心之失,而是千百万年来生命进化的选择,是生命进化的源泉和产物,是我们生命程序中不可修复的系统缺陷。

    因此,我们可以这样说:人体细胞只要持续地分裂和更新,癌变将最终成为必然。

    03 人为什么会得癌症?

    要探讨这个问题,我们有必要先大概了解一下基因突变的生物发生过程。

    简单的说,基因突变是细胞内遗传信息携带者——DNA序列的错误改变,以及接下来细胞对错误的DNA序列进行修复,两者相抵的结果。

    (1)首先,细胞在分裂的时候,DNA的复制过程会有极低的几率发生错误,导致新复制的DNA碱基序列与模版DNA序列不匹配。

    此外,细胞生存环境中的各种因素,如紫外线、抽烟,以及其他致癌化学物质本身会直接导致DNA的损伤,极大增加了DNA序列改变的几率,严重的情况下甚至会引起细胞染色体的断裂、重组和缺失。

    (2)而与此相对应的,细胞针对DNA复制的错误和DNA的损伤拥有一套完整的应对机制。

    一方面,细胞的DNA复制机器本身就配备一套内置的纠错机制,能够检测到错误的发生,进而将错误匹配的碱基删除,让复制从头来过;另一方面,当DNA由于物理或者化学的原因发生损伤的时候,细胞会启动相应的程序,尽可能将DNA修复得完好如初。如果DNA的损伤程度超出了细胞所能承受的负荷,细胞进而启动自杀式凋亡程序,彻底清除带有DNA损伤的细胞。

    ——DNA复制过程中的纠错机制和细胞几近完美的修复机制,使得通常情况下基因突变的几率很低。除非细胞生长环境中存在大量造成DNA损伤而诱发基因突变的因素,例如存在大量的化学致癌物质,这样就危险了。

    04 癌变只是细胞回归本性

    现在,我们试着把上述这一系列复杂的程序放到生命进化的漫漫长河中加以审视。

    在从单细胞到多细胞、原核生物到真核生物的进化过程中,DNA的复制和修复程序,以及细胞应对DNA损伤的机制是在不断完善、不断改进的。

    (1)单细胞生物有癌细胞的特性

    我们应该可以这样理解,单细胞生物如细菌,它们本身就是一种“癌变”的细胞,拥有癌细胞最本质的特征:只要生存环境中有可供利用的资源,它们可以无限分裂繁殖下去。

    在增殖的同时,它们也能够容忍自身基因组里大量基因突变的出现,而不会像多细胞生物里的基因突变细胞那样被从生物个体中清除掉。

    不但如此,对于它们来讲,快速分裂和繁殖过程中的基因突变,是在不同环境中物种得以延续的巨大优势:它们可以在种群中形成能够抵抗不同外部恶劣条件的突变细胞。

    (2)多细胞生物癌变是原始遗存

    然而,到了有性繁殖的高等生物,就很难容忍这种“害群之马”的继续存在。它们需要生物个体的每一个细胞能够各司其职,因此需要更精密的DNA复制和修复机制,以及更复杂的DNA损伤应答机制来及时地清除这些“害群之马”。不然,生物个体将会因早夭而无法将基因传给下一代。

    因此,从单细胞生物进化到多细胞生物的过程,对于单个细胞来讲,是其“癌”的特征——无限、快速增殖的潜力——慢慢被限制、被打压,以换取其分化成不同种类的功能细胞,以此服务于多细胞生物个体的生存和繁殖这个更高目标的过程。

    人类体细胞癌变,既可以说是“去分化”的结果,也可以说是“去进化”的过程:它们只是回到了生命进化的初级阶段,重新寻回自己被压抑的本性。

    因此,我们可以说,人类体细胞的癌变,不是生命进化到今天的终点和结果,而恰恰是生命进化原始状态在我们体内的遗存。而这遗存的本质——基因突变,恰是生命进化过程所不能摆脱的。

    05有瑕疵的DNA才能胜出

    进化并没有赋予高等生物细胞完美的DNA复制程序,也没有赋予细胞完美的DNA修复程序,甚至有的修复程序本身就能够几近必然地引入新的DNA突变。

    一方面,这缺乏自然选择的压力。

    生物进化从来不追求完美,只要求你不要成为跑在最后而被狮子追上吃掉的那一个。

    不但如此,完美的程序不但不会赋予生物个体在自然选择过程中所需要的生存优势,反而有可能成为它们的负担。

    因为,从成本收益的角度讲,错误率降低所带来的收益(生存优势)和为此需要付出的成本(能量和时间消耗)完全不是线性关系。在接近完美的区间,从1%的错误率降低到0%,生物个体要付出的成本绝不会只增加1%。

    而另一方面,也是最根本的方面,生命进化的过程天然需要基因突变的存在。

    根据现在为大多数人所接受的进化理论,生命的进化要成为可能,基因突变的发生是其中一个根本的要素。

    也只有这样,才能维持一个物种的基因多样性,产生不同的生物个体,在自然选择过程中使物种拥有更高的几率得以存活和繁衍。

    所以,DNA复制过程的瑕疵和修复程序的缺陷,本身也是生命进化、自然选择的结果。完美DNA复制和修复程序注定无法在生命进化、自然选择的游戏中胜出。因为就算它们在进化的个体中出现、传播开了,也只会使整个物种丧失基因多样性,进化的源泉最终枯竭,必然造成该物种在自然选择中处于劣势,最终结果就是被淘汰出局。

    06 千百万年进化留在身体里的魔鬼

    生命进化的选择将是在这各种成本和收益之间寻求平衡,目的就是让基因能够一代一代的传递。

    因此,在单细胞低等生物到多细胞高等生物的进化过程中,基因突变需要得到有效的控制,以免生物个体在能够有效繁殖后代前死掉,或者由于过多的基因突变而无法制造出功能健康的生殖细胞。这就是为什么在正常情况下,我们在年轻人中少见癌症。

    生命进化的过程无法将基因突变从系统中彻底清除,它早已嵌入每个生命个体千百万年来的进化当中,与物种的生存和繁衍水乳交融,唇齿相依。

    这或许就是为什么癌症与人类其他疾病存在着根本不同,它是千百万年来进化留在我们身体里的“魔鬼”,是“众病之王”。

    人类与癌细胞的战争,是与进化之初那个简单而又复杂的“自我”之间的较量!

    本文作者 木東,选自微信公众号“知识分子”。

    罗胖曰:

    我们经常把“复杂”看做是“高级”。

    其实,复杂总是带来脆弱。

    根据王东岳的“递弱代偿”原理——

    为什么万物越来越复杂?

    因为解决旧问题会引发新问题,从而需要更多解决手段,引发更多问题……

    通过“进化”获得新优势,同时面临新麻烦。

    这本身就是一件事情的两个侧面。

    所以我最近经常感慨——

    所谓“升级”,不过是“换个罪受”。


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