病得治，癌要防 -8

癌症演化学

癌细胞在人体内的演化过程是一场场与免疫系统和人类科技的大战,透露出的是冷酷的自然法则。

其中有几个关键战役。打开检查封印的细胞。诱导生成血管的功能, 无氧呼吸，始祖癌细胞，疯狂复制技能, 肿瘤最开始的分裂时期等。

 

癌细胞的本质是人体变异的细胞，人体每天都需要进行新陈代谢来让体内的细胞“更新换代”，在细胞更新的过程中，可能会出现一些DNA复制错误引起基因突变，在这些基因突变的细胞中有部分会变成前癌细胞。正常人每天会产生100多亿个新细胞，其中大约有10~20个癌前细胞。年龄老化和曝露在各类致癌物会增加癌前细胞的概率和数量。

 

癌症对于人类来说,最可怕的地方就在于其能快速演化。只不过,癌细胞的整个演化过程全部发生在一个人的生命周期内。自然选择要筛选的是癌细胞的突变。

 

癌细胞演化的原料是基因突变,也可以说是遗传信息出现了错误,环境中的各种射线、化学物质、病原体，病毒，炎症，各类致癌物（除了之前说的1类致癌物，熬夜是2A类致癌物），可能改变DNA。

 

所谓的演化,就是环境随意改变细胞的功能,看会不会碰上什么好的变化。但是你随便乱改功能,一般都是有害的。可以说,为了那0.1%的有益变异,通常得死掉99.9%的有害变异个体。

 

所以,正常生物也不能总是让基因随便突变,于是,细胞普遍都有修复基因错误的能力。这种能力当然保证了多细胞生物个体的正常生存与繁衍,但同样的,也大大降低了基因突变的概率,严重减慢了多细胞生物种群的演化迭代速度。这也就是为什么,正常来说,生物的演化,两万多年才有明显变化。而多细胞生物的这一弱点,恰好被癌细胞利用了。

 

因为任何一个细胞癌变的第一步,不是我们以为的一开始就要获得无限增值以及肆意掠夺的能力,而是首先要摧毁自己检查修复基因错误的能力,打开对基因突变的封印,让自己的未来能获得无限可能。

 

具体的原理就是,细胞的能力,包括抑制基因突变的一切能力,都来自基因产生的蛋白质。那么,如果突变就发生在抑制基因突变的这个基因上呢,那就相当于这个抑制功能失效了。比如这样的基因最典型的就是在17号染色体上的P53基因。

 

当然,大部分打开这个封印的细胞都死了。毕竟,不能修复基因错误对一个正常生物来说是一个重大缺陷。但,总会有极少数细胞在打开突变封印后活下来了。这是成为癌细胞的第一步。

 

那么接下来,就要开始反抗身体的奴役，释放繁衍天性疯狂复制自己吗? 

 

其实，这时候突然开始大量复制自己的话, 首先,所需的养料不一定能供给。其次,更重要的是,身体内突然出现的细胞异常快速分裂的现象会直接拉响警报,引来大量免疫杀伤细胞针这些还没分裂多少的癌细胞屠杀殆尽。

 

凡是刚刚可以自由突变就立刻点出大量分裂技能的细胞都会立刻被免疫系统全部灭绝。所以,在这样的环境筛选下,有些准癌细胞决定先苟住,甚至还继续参与正常细胞的工作,让免疫系统发现不了它。同时,暗地里偷偷积累自己需要的其他突变。

 

这些准癌细胞首先会突变出诱导生成血管的功能,癌细胞未来的快速分裂需要大量的物料和能量,所以,它先在周围少量复制形成一定的规模,并诱导生成大量的血管,这可以通过释放血管生成因子来实现。免疫系统如果问起来了,他就说这个身体总是不爱运动,血液流动受阻,自己是在促进这个人的血液循环,没啥问题吧,免疫细胞也就走了。

 

其次,粮草送来了,我得能吃得下呀,到时候我吃得越快,分裂复制的速度也就越快,所以,他也需要让细胞的代谢速率发生突变,也就是让自己的胃口变大,具体的就是让细胞膜上相应的营养分子通道大幅增加,细胞内能量转化的效率等特性也都被调到最高。

同时,他们还会将主要的代谢方式从有氧呼吸调节成无氧呼吸,这是为了架空线粒体，防止线粒体爆炸,因为线粒体有氧呼吸比无氧呼吸效率高19倍。一般细胞出问题后, 高速代谢会主动引爆有氧呼吸的线粒体,让细胞出现内源性凋亡,线粒体被边缘化后,内部也就没有多少能量了,也就炸不了了。

 

同时,以无氧呼吸为主的代谢方式,也能保证在未来缺氧的环境下,整个肿瘤能够继续增殖,虽然无氧呼吸的能量转化力很低,只有有氧呼吸的二十分之一,但,只要有不限量的物资和能量可以被输送过来,且它都能吃得下,那癌细胞就可以无尽的挥霍人体宝贵的营养了,所以,突然开始掉秤的同学要注意一下。

 

还有,本来正常细胞分裂到跟周围细胞充分接触后就不再分裂了,这个被叫做接触抑制,比如伤口愈合以后细胞紧密接触就不再长肉了,不然人就畸形了。但癌细胞在这个阶段也积累了新的突变,可以阻断接触抑制的机制,让今后的肿瘤可以毫无阻碍的生长侵入人体的组织。

 

无氧呼吸产生的乳酸恰好对阻断接触抑制也有帮助,以上这些功能的实现都不是癌细胞有思想有意识的主动为之,而是只有先突变出这些技能点的癌细胞才能生存下来。

 

这期间当然也有很多癌细胞技能点歪出现了致死突变,或者发生了激进的突变被免疫细胞杀光了。而那些幸运的将生成血管，代谢增加，无氧呼吸，这些技能点都点满之后的癌细胞。其大肆扩张的条件就都具备了。

 

这就是自然选择,科学家会将后来发展成肿瘤的那一个源头的癌细胞称为始祖癌细胞,把刚才这些技能点都点满的癌细胞就有了成为始祖癌细胞的资格。因为接下来癌细胞的无限可能已经被确定,实际成熟可以发动兵变了。

 

很快,这样的始祖癌细胞就点出了疯狂复制的技能,原本细胞需要外来的激素刺激打开细胞表面的相关受体,细胞才会复制。但,始祖癌细胞直接突变出来让相关受体永久保持打开状态的能力,让其可以肆意分裂生长。

 

不久,一个几乎看不见大小的细胞群瞬间就形成了肿瘤。肿瘤每长大一点,都会利用血管生成因子制造更多的血管,运送更多的养料。

 

这个最开始的分裂时期非常关键,因为此时,这样的分裂早就触发免疫系统的反应了。但是如果人体因为熬夜，缺少运动，生病，发炎，亚健康，情绪低下，免疫能力低下，就会错失良机。

 

另一面，在杀伤细胞到来之前,或者还没有来很多的时候, 肿瘤必须保证生长和分裂的速度,让产生新癌细胞的速度大于免疫细胞杀灭的速度。只要在这个时间点赢得速度竞赛游戏, 肿瘤基本上就能长成了。

 

癌细胞的一切能力都是短时间里通过基因突变和身体的筛选演化出来的,这一切的可能性都源于它最开始解除的基因突变的封印。

 

但是,我们人类同样也是演化的产物,而且从解禁基因突变到肿瘤的形成,癌细胞估计只演化了几个月。而作为多细胞生物的我们,压制体内个别细胞乱来的能力,可是已经演化了十几亿年了。癌细胞的终极目的是增殖,不顾一切的增殖。但是之前之所以还得苟那么久,积累其他突变,就是因为我们的免疫系统会清除那些不安分还没有城府的家伙。

 

其实,一个细胞里基因被破坏发生突变,几乎是时时刻刻都会发生的。正常人体每天都会产生上几十个到上千个失控开始疯狂复制自己的癌细胞,但也几乎都在它们发作之初就被免疫系统消灭了。

 

当始祖癌细胞开始分裂,准备在身体里翻天覆地的时候,我们强大的免疫系统又会怎样反应,在身体里上演生死大战？

 

其实,每个癌细胞自身也是免疫系统的组成部分,因为人体所有的细胞里都有一个机制,就是出现DNA修复不了的损伤,尤其是出现疯狂复制的征兆时,部分基因就开始制造相应的信息物质,指引免疫细胞过来把自己杀死。相当于主动报告自己的情况,要求向我开炮。

 

随时都在体内巡逻的NK细胞和免疫过程后期大量产生的杀伤T细胞,在对抗外界入侵的病原体时,主要职能就是杀死被病毒感染的体细胞。既然主旨是杀掉人体有问题的细胞,那在对内战争中,自然就成了镇压癌症,杀死癌细胞的主力。大部分刚刚癌变的细胞都会被NK细胞循着释放的信息物质冲过来杀灭。

 

但,例外肯定也是有的,当熬夜，生病，发炎，亚健康，情绪低下，身体虚.弱、免疫细胞不足,或者致癌因子过多的时候,体内有限的NK细胞难免有杀不过来的情况。而且,在癌变的同时,如果释放指引免疫细胞信息物质的基因也被破坏了,那免疫细胞也就没了精确的目标,癌细胞就会抓紧时机赶紧复制。

 

如果癌细胞没有被掐死在摇篮里,长成可见的肿瘤了,身体里的杀伤细胞的作用就会急剧下降。因为成块的肿瘤细胞无氧呼吸会产生大量的乳酸,使得整个肿瘤几乎是浸泡在乳酸之中,肿瘤微环境形成。肿瘤内部的乳酸浓度是身体正常环境下的40倍,这种环境直接可以抑制免疫细胞的活性。即使杀伤细胞能够杀掉肿瘤外围的癌细胞,但肿瘤内部的强乳酸环境导致杀伤细胞无法钻进肿瘤里面发挥作用。

 

这相当于一个酸性防护罩,也就是杀伤细胞在那杀灭外围癌细胞,而内部却一直在生产大量的癌细胞。基本上相当于敌人越打越多,永远打不完,免疫系统的前沿防御已经失效。

 

但我们还有纵深防御。所谓的纵深防御,就是早就被启动的特异性免疫。之前,信息物质和炎症因子引来的不只是NK细胞,还有树突状细胞。它的主要能力,就是在病原体存在的地方逮住一个撕成碎片,然后把它表面的特征蛋白带去淋巴结。寻找并激活住在那里的,能识别这种特征蛋白的辅助T细胞。

 

这种T细胞被激活后,首先会复制出大量的杀伤T细胞。同时,还会在淋巴结寻找能针对癌细胞的特征蛋白生产抗体的效应B细胞,并将其激活。

 

当B细胞被激活后也会大量复制并生产抗体,它们生产抗体的速度近乎疯狂,直到将自己累死。当抗体大量形成后,就会粘附在癌细胞表面,限制其行动,延缓其分裂速度。更重要的是,能给冲过来的大量杀伤T细胞做攻击标记,引导打击。

 

杀伤T细胞的生产复制速度,几乎可以盖过癌细胞的分裂速度。这些T细胞就根据特征蛋白以及抗体攻击屠杀癌细胞。用巨大的数量压垮敌人,抵消乳酸的抑制,从外到内将肿瘤瓦解,免疫细胞就此占据上风。

 

当你拥有强大健康的免疫系统，并且没有长期的致癌物和不良习惯。很多我们感觉不到的肿瘤,其实就是在这个时候，被不知不觉消灭的了。一般来讲,对于入侵我们身体的病毒和细菌的战争,到了抗体和杀伤性T细胞都大量出现的阶段,基本就可以说锁定胜局了。

 

但是,癌细胞最根本的能力,基因突变,在这种情况下还是会起作用。说起来也很奇特,它们居然可以策反免疫细胞。

 

中性粒细胞,就是大家普遍意义上讲的在血管中的白细胞。它是免疫系统的排头兵,能通过血管最快速到达战场,甚至可以释放毒素,杀死大量正常的细胞,制造感染的隔离带。

 

同时,巨噬细胞,它也是一种白细胞,主要在各种组织和器官当中吞噬病原体。

 

但是，中性粒细胞和巨噬细胞，反而可能帮助癌细胞抗击特异性T细胞和NK细胞。为什么呢?

 

因为白细胞和巨噬细胞是在骨髓中形成的,我们可以称之为骨髓系免疫细胞。而T细胞和NK细胞是在胸腺里形成的,我们可以称之为胸腺系免疫细胞。这个可以类比发源于萨摩藩的海军与发源于长洲藩的陆军的关系,可以想象成虽然在同一个系统里,但本身有点矛盾。当然,这里的派别冲突是形象的比喻哈,不是真有矛盾。所谓的矛盾,在身体里的实质表现是,骨髓系和胸腺系免疫细胞相遇后会相互抑制能力,其作用就是当身体的各种免疫细胞汇聚在一起时,可能会产生巨大的杀伤力，,足以威胁人体的健康。

 

所以,在这种情况下,就让两个派系相互制衡一下。而癌细胞就利用了这一点,直接突变出相应的能吸引白细胞和巨噬细胞的因子,让它们进入肿瘤的微环境当中,直接抑制杀伤T细胞和NK细胞的能力,从而在繁殖速度竞赛中再次取得优势。让战争从之前面对特异性免疫细胞一边倒的颓势中逐渐站稳脚跟,形成僵持之势,与此同时,再为进一步的突变争取时间。

 

很快,决定性的突变就出现了。之前不是说过,树突状细胞会携带癌细胞的碎片,在淋巴结里寻找能识别这种癌细胞表面特征蛋白的T细胞吗? 一旦找到了,就将其激活,让T细胞进入狂暴状态,让它寻找带有这种特征蛋白的细胞,立刻杀死。

 

但这时,有一个尴尬的问题,就是带着这种特征蛋白跑来激活T细胞的树突状细胞,表面不就有这种特征蛋白吗? 它这时就在刚刚被激活的T细胞面前,这T细胞又不长眼睛只认蛋白的。那这狂暴的T细胞第一个要杀的,岂不就是这个树突状细胞了?

 

这可不行啊,于是树突状细胞以及各种能呈递抗原的免疫细胞表面都有一个免死金牌,也就是一个检查蛋白。T细胞在发现抗原蛋白以后,还要看看这个细胞上有没有检查蛋白,如果有就不杀,身体就是通过这种机制防止免疫细胞互相残杀的。

 

但,可以无限变异的癌细胞,又可以利用这一点伪装自己了。在无限变异的可能当中,有些癌细胞也变异出了检查蛋白,从而给自己戴上了免死金牌,直接把自己伪装成了免疫细胞,这下杀伤细胞对癌细胞就彻底失效了。

 

整个人类的免疫系统对这样的肿瘤同样也束手无策了,唯一的办法就是直接把这块带着肿瘤的肉割掉。但此时,因为带着免死金牌,哪怕落单的一两个癌细胞，身体都无法对付。

 

那么，紧接着，这个肿瘤也就毫不耽搁的演化出了转移能力。部分癌细胞可以脱离对整个肿瘤的依附,向周围爬行,有些则直接爬进血管这个人体的高速公路里,然后随着血液来到大脑,心脏或者其他营养更加丰富的器官当中同样也通过快速繁殖和突变适应新的人体环境,癌症也就到了晚期。

 

此时的癌细胞对于这副身体来说就是满级的无敌状态,而一般此时的人体才刚刚感觉到非常不适去就医了。

 

而面对已经向全身游走的癌细胞，晚期癌症，已经不能手术，常见的疗法是用化学药物识别快速分裂的细胞摧毁其染色体,但是这样的药物同样也会把体内正常分裂的细胞一起杀掉。这就是化疗后的人全都没了头发的原因, 因为发根的细胞也是在快速分裂的细胞。同时,因为很多正常的生理性细胞分裂都被阻止了,所以化疗会造成人体巨大的副作用,比如剧烈的恶心，呕吐,骨髓抑制,肝肾功能损伤等让患者极其痛苦。可是,这样全身性的治疗如果有效,能挽回生命，这些痛苦,患者当然也是愿意承受的。

 

可是,癌细胞还是能继续做出相应的突变,因为之前部分癌细胞会变成肿瘤干细胞,作为预备队潜伏在身体各处。他们在周围满是同类癌细胞的时候不分裂。

 

因此,在化疗药物进来之后, 因为它们没有再分裂,所以也就没法被识别杀灭。当肿瘤干细胞周围的癌细胞都被清除了之后,它们又会开始复制,而且因为生活在充满化疗药物的环境中,这个环境又会筛选肿瘤干细胞分裂出来的新突变癌细胞,导致新一轮的癌细胞会快速向抗药性的方向演化,这就是为什么一般癌症复发之后会更加猛烈,无法治愈了。

 

大家可以看到,一个人体内癌细胞的演化路径,其实与整个地球生命演化路径非常相似。其实,在拥有了快速演化这个最根本的能力之后,癌细胞与人类的战争本身就是一场不对等的战争。每个人的基因是确定的,其一生当中的免疫机制也就是固定不变的,而人类用智慧创造的医疗手段的革新速度,同样以十几年甚至几十年为计,而癌细胞可以在短短几个月无限次更新迭代,相当于癌细胞可以按下暂停键,对我们实施打击,我们无法与之展开对等的进化,这就是我们面对癌症时的绝望。

 

科学家也并没有放弃对晚期癌症的研究,他们的第一个思路,就是在无限的突变中寻找不变的东西,比如那个免死金牌就可以是新的抗癌突破口,毕竟那个检查蛋白是人体免疫细胞上的,免疫细胞也只会认这个不变的检查点,所以,癌细胞再怎么变异,这个检查点也必须保持不变,如果放入药物堵住或者抑制覆盖那个检查点,人体的特异性免疫功能就又可以识别癌细胞并将其杀灭了。这种思路被叫做癌症的免疫疗法,相比化疗,其副作用非常小,也就是几个呈递抗原的树突撞细胞被误杀而已,而且这种疗法已经有了对癌症晚期病相当显著的疗效。

癌症免疫疗法

 

但,会无限基因突变的癌细胞还是有可能突变出抗药性,以及更强力的反制免疫细胞的手段。

 

所以，迅哥觉得，最好积极预防癌症，在癌细胞的早期，其中有几个关键战役不能输。

比如，打开检查封印的细胞。诱导生成血管的功能, 无氧呼吸，始祖癌细胞，疯狂复制技能, 肿瘤

最开始的分裂时期, 突变出相应的能吸引白细胞和巨噬细胞的因子, 变异出了检查蛋白等。

 

要避免环境中的各种射线、化学物质、病原体，病毒，炎症，各类致癌物，避免熬夜，缺少运动，生病，亚健康，情绪低下，免疫低下，身体虚弱

 

年检一定要做，身体不舒服，要及时检查。长期保持快乐，多上笑坛。