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癌症生物学: 从一只鸡开始说起

时间:2014-10-31 23:32来源:http://ifarmworld.com/ 作者:admin 点击:
人类对癌症生物学的很多重要认识是从一只鸡开始的。这只鸡来自于美国纽约长岛一个农场,是一只在美国普通得不

癌症生物学: 从一只鸡开始说起

2014/10/13 刘卫军/科学网博客

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导读

人类对癌症生物学的很多重要认识是从一只鸡开始的。这只鸡来自于美国纽约长岛一个农场,是一只在美国普通得不能再普通的鸡,看上去很像中国的芦花鸡。当然,这只对癌症生物学有着重要意义的鸡长了一个肿瘤。这个肿瘤在病理学上被称为肉瘤(sarcoma)。


人类对癌症生物学的很多重要认识是从一只鸡开始的。

这只鸡来自于美国纽约长岛一个农场,是一只在美国普通得不能再普通的鸡,看上去很像中国的芦花鸡。当然,这只对癌症生物学有着重要意义的鸡长了一个肿瘤。这个肿瘤在病理学上被称为肉瘤(sarcoma)。

1909年九月的某天,这只鸡被它的主人带到了纽约城内的洛克菲勒大学医学研究所。鸡主人的目的不是向科学家们提供什么研究对象,而是希望有人可以将肿瘤切除,鸡能活下去。

1909年10月1日,Francis Peyton Rous做了洛克菲勒大学第一例鸡肿瘤切除手术,满足了鸡主人的心愿,尽管这只鸡不久还是死于肿瘤复发。

Rous并没有将切下来的肿瘤仍掉,而是将肿瘤切成小块,然后用套管针将一小块肿瘤接种到健康鸡身上。不久,肿瘤长大了。如此重复,他发现这种肿瘤可以不停地在鸡身上传下去,而且肿瘤生长速度越来越快,并且开始出现转移。

随后,Rous用这些肿瘤做了一个经典的实验。这个实验揭开了我们真正开始了解癌症生物学的序幕,也让他在55年后获得了诺贝尔生理和医学奖。

Rous将肿瘤组织磨成匀浆,用各种方法去除细胞和可能存在的细菌,制备成无细胞的滤过液。然后,他将滤过液接种于健康鸡上,同样长出了肿瘤。由于只有病毒才有可能存在于这样的无细胞滤过液中,所以这种在鸡身上生长的肿瘤的罪魁祸首就是病毒。这个病毒从此被命名为Rous Sarcoma Virus (RSV)。

今天很多人还在做类似的实验,一种被称为病毒感染的实验。只不过我们现在是有目的地利用病毒感染细胞的特性,将我们感兴趣的基因转入细胞内,而不是制造癌细胞。

Rous的实验令人信服地证实了病毒感染确实能诱发肿瘤,但除此之外也没有什么让当时的科学界心潮澎湃的,毕竟RSV不是人类癌症的元凶。Rous实验的重要性长期以来也不为大家理解,因为还没有到能够理解的时候。

关于人类癌症的起源或者癌症到底是怎么发生的,长期以来有三派观点在争论不休。

第一个观点就是Rous长期坚持的,认为癌症和其他什么感冒啊,狂犬病啊,脊髓灰质炎啊以及各种各样的炎症一样,是外来的病原体感染导致的。这一观点有很多实验支持,在当时颇为流行。1926年的诺贝尔生理和医学奖就给了丹麦科学家Johannes Fibiger,理由是他发现了一种可以导致大鼠胃癌的寄生虫。当然,这是诺贝尔奖委员会经常犯错的一个例子。

第二个观点是流行病学家们得出的,癌症是外界环境中物理或化学因素诱变造成的。吸烟能显著升高肺癌的发病率,扫烟囱的孩子容易得阴囊癌,美国制表工厂的Radium Girls多数患有各种各样的癌症和其他疾病,类似的例子不胜枚举。这一观点也有实验支持,日本的山极胜三郎在兔子耳朵上连续不断地涂了至少四个月的煤焦油(三郎也很“二”),终于在1915年他发表论文宣称在显微镜下发现了癌细胞。

第三个观点则认为肿瘤起源于细胞本身,Rudolf Virchow(山极胜三郎的老师)在1863年就描述了癌细胞的一些特征;Theodor Boveri在1914年提出癌变可能是染色体突变引发的。这一观点基本上是根据现象作出的合理推测,还没有肯定的实验支持,因此长期处于边缘,没有太多人关注。

真正的科学理论其实都是在争论中产生的,因为这符合科学研究是一个盲人摸象的过程的规律。这些争论还要持续半个世纪左右。在这半个世纪里,人类对生命本质的认识在不断进步。

首先是摩尔根继承和发展了孟德尔的遗传理论,确立了染色体是基因的载体。

1944年Oswald Avery证实遗传物质是DNA。

1953年Watson和Crick建立了DNA双螺旋结构模型。1957年Crick进一步提出了遗传信息传递的中心法则。

1961年遗传密码被破译。

在这一时期,尽管越来越多的病毒被发现可导致动物癌变,对癌症生物学的认识并没有什么重要进展。可以值得一提的有两项发现:雄激素刺激前列腺癌细胞生长(Charles Huggins, 1944)和费城染色体的发现(Peter Nowell和David Hungerford,1959)。但是,以细胞毒药物为代表的化疗药物已经开始在临床使用,并取得一定的疗效。如Goodman和Gilman用氮芥治疗非霍奇金氏淋巴瘤,Farber用叶酸拮抗剂治疗儿童急性白血病,李敏求用叶酸拮抗剂甲氨蝶呤治疗绒膜癌等都在某种程度上取得了成功。

理解Rous实验的重要性的时候快要来临了。

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