保罗·戴维斯(Paul Davies):理论物理学家、宇宙学家、太空生物学家,亚利桑那州立大学教授,“超越”基本科学概念研究中心主任,著作《可怕的沉寂:更新我们的外星智慧研究》(The Eerie Silence:Renewing Our Search for Alien Intelligence)。
癌症是生物学领域研究最为广泛的一种现象,但是其死亡率在近几十年中并没有什么改变。也许是因为我们在用错误的方法研究这个问题。
一个主要的阻碍就是由存在了50年之久的模型造成的深深的鸿沟,即所谓的体细胞变异理论。该理论表述为:体细胞连续积累遗传损伤,直到从生物体的监管系统中分离出去,开始其独立发展。
癌细胞有一系列特殊的特征:无限增殖、细胞凋亡(程序性细胞死亡)现象丧失,运动性以及转移能力、基因组重组、表观遗传变异、新陈代谢方式改变、染色质结构和弹性变异(仅举几例)。这些特征的共同作用带来了显著的活力和存活能力。通常,伴有这些特征的肿瘤,被认为是在宿主体内进行了重塑,是由一系列“幸运的”遗传意外造成的。这些惊人适应性功能的增生物,被认为是发生在宿主体内的超快速达尔文进化,其位于同一个肿瘤中(新细胞集群),只需要数月甚至数周的时间就可以实现。不幸的是,尽管这种理论简单并且广受欢迎,但是只有一例成功的预测:由于肿瘤能快速进化产生具有抵抗力的子集群,化学疗法的药物很可能会失效。
由于有了这种体细胞变异模型,研究领域都很看好测序技术的前景,这一技术将实现细胞遗传变异和表观遗传变异的大规模检测。如果癌症是由变异引起的,那么这种推论就是可行的,也许在令人晕头转向的以拍字节计数的癌症序列数据中,能找到难以发现的模型。如果确实如此,那么通过检测浩瀚复杂的异常遗传结构的共同缺陷,也许就能找到治疗癌症的方法,甚至连通用的治疗方法都能找到。只关注树木而忽视了整片森林,这可以说是科学界最明显的例子。
让我们后退一步,带着怀疑的眼光仔细审视那片森林。癌症在多细胞生物中广泛存在,哺乳动物、鸟类、鱼类和爬行类都深受其害。显然癌症具有深远的进化基础,甚至可能追溯到多细胞生物刚出现的十亿年前。确实,这代表多细胞协作出现了失败。癌症以一种可预见的方式不受约束地发展,通常会扩散到整个生物体,控制远端器官。似乎是在执行有效的遗传和表观遗传的预装程序。就像瓶中精灵一样,一旦出现,就有清晰的发展计划。很多东西都可以打破那个瓶子,但是罪魁祸首还是精灵本身。不幸的是,癌症研究领域还是执迷于玻璃碎片中,寻找完全不相关的模型,而却忽略了精灵本身。
为什么我们的细胞中会有这样危险的“精灵”呢?答案在很久之前就已经被找到,但是却被完全忽视了。肿瘤中的活性基因也是早期胚胎形成的过程中(甚至在配子形成中)的活性基因,在一定程度上在伤口愈合以及组织再生中也是有活性的。这些古老的基因存在于我们的染色体深处,受到良好的保护。它们也是管理着细胞的核心功能。在这些功能中,首要的就是增殖能力,这活生物体最重要的特征,经过了近40亿年进化过程的改进。癌症似乎是细胞受到某种压力或者损害时的默认状态,比如组织结构老化或者遇到致癌化学物质,肿瘤表现出的是回归祖先表现型。
在生物学中,很少有非黑即白的事物。不可否认,体细胞变异模型与癌症有一定的关系,序列数据也肯定不是无用的。确实,如果研究界正确解读这些数据,它也许会是一座金矿。但是,现在癌症研究对其的狭隘关注,给研究的进展带来了严重阻碍。只有将癌症置于漫长的进化历史当中,才能对其有正确理解。