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王立铭《众病之王的解决方案》:癌症的希望之光

 宗子说 2021-04-28

众病之王与希望之光

癌症仍然是众病之王:

  1. 发病率高,死亡率高;

  2. 癌症的神秘与难以对抗;

  3. 癌症是多细胞生物的宿命:对于单细胞来说不停地生长、分裂、繁殖才是正常状态,但对于对细胞体内细胞分化成生殖细胞和身体细胞,出现来不公平的待遇,生殖细胞(精子和卵子)专门产生后代而可以代代相传,就像单细胞生物;而身体细胞的作用就是为了帮助人体好好生存,人体死亡后身体细胞也会都死去。这种生殖细胞和身体细胞的交易破裂的代价就是癌症。【看到这个交易,让我联想起细胞和细胞里面线粒体的关系。远古时期,线粒体被细胞吞噬,形成了跟细胞的共生关系,细胞为线粒体提供物质,线粒体为细胞提供能量,这个交易的代价就是线粒体提供过多的自由基导致细胞老化或死亡,或者线粒体就是单细胞生物的癌症吧。】

但我们依然看到希望之光,产生对癌症的新认知:

  1. 从粗糙到精准;

  2. 从外力到内力;

  3. 从一次治疗到终身管理。

一、癌症治疗:从粗糙到精准

(1)手术治疗。早期癌症,手术是最常规最主流,可能也是最有效、最便宜的手段,但是必须要解决的问题是“切哪里”和“怎么切”。

切哪里:

  1. 最早期的如“根治性乳房切除手术”既不能提高癌症患者的生存机会,还带来很多不必要的痛苦;

  2. 后来病理学家通过“冰冻切片病理诊断”,和外壳手术医生合作,准确知道肿瘤的边缘;

  3. 引入基于深度学习原理的人工智能技术,快速对肿瘤切片自动图像识别和病理诊断来告诉外科医生怎么做手术,如何切;

怎么切:

  1. 用手术刀,但手术刀的精度也限制了手术的精度;

  2. 放射线治疗(放疗),避免像外科手术的伤害而直接杀死隐藏在身体内部的肿瘤,但是射线穿过身体的同时也会对正常皮肤肌肉组织造成伤害;

  3. 现在开始尝试用质子和碳元素代替X射线,这些粒子的特征是穿过人体组织后才释放能量。

(2)药物治疗:针对已经扩散和转移的晚期癌症。这些药物必须能够杀死身体内所有的癌细胞但不会威胁正常的身体细胞。

  1. 癌细胞与正常身体细胞的不同在于DNA的复制和细胞分裂非常活跃,所以出现了破坏DNA原材料合成的药物,如治疗白血病的甲氨蝶呤。但同时也会抑制正常细胞的分裂,如头发掉光是因为化疗影响了复杂长头发的细胞。

  2. 精准的靶向药物。更深入了解正常细胞核癌细胞的区别,如慢性粒细胞白血病的癌细胞的DNA有一个明显的特征(费城染色体),针对这个特征研发出来的格列卫(电影《我不是药神》的主角),让慢性粒细胞白血病患者的五年生产率从30%提高到90%

  3. 但是对癌细胞精确追杀的同时也会出现癌症的耐药性,而导致癌症复发。此时只能在继续研究这些耐药的癌细胞又出现什么新的特征,再研发靶向药物,杀死剩余的耐药癌细胞。将癌症变成一种慢性疾病

(3)药物投送系统

  1. 低效的:口服,注射。因为要经过漫长的输送才能接近患者的癌细胞部位。

  2. 纳米药物。“豆腐渣”血管的发现。因为癌细胞的旺盛的生长对氧气和营养的需要特别高,所以肿瘤生长的同时会释放促进血管生长的信号,快速生长的血管长的太多太快而导致血管不太精密,容易出现颗粒的泄露。利用这个泄露,我们将药物包覆在一两百纳米尺寸,在正常的血管中不会被漏出来,一旦到这些“豆腐渣”血管,就会漏出来到达肿瘤附近,从而达到精确投送。如多喜。这种方法到达肿瘤附近的药物比常规的药物多5-10倍了,但99%的药物还是被浪费了。

  3. 抗体偶联药物。将负责精确寻找癌细胞的分子,和负责杀伤细胞的药物分子结合起来,设计出一套导弹级别的药物投放系统。

  4. 利用病毒的天然的精确到极致的细胞能力,最为精确的投送系统。

二、癌症治疗:从外力到内力

无论是手术治疗、药物治疗,还是准确的药物投送的研究,都是将癌细胞当做的一种异常,通过外力手段杀死癌细胞。

我们还可以从其他的一些角度来看到癌症的问题。癌细胞能够在身体内生长,离不开人体系统的支撑(如诱导血管的生长为自己获得养分和营养)和逃避免疫系统的追杀。这样我们才会意识到可以挖掘癌细胞和人体系统之间的隐秘关系,利用内力对抗癌症。如获得2018年诺贝尔奖的癌症免疫疗

我们知道,人体的免疫系统功能必须控制在一个合理的范围,免疫过强会出现自身免疫疾病,将正常的细胞核组织当做敌人消灭;免疫过弱就起不了免疫的正常作用。所以免疫系统不光需要油门,也需要刹车。不光要知道谁是敌人,也需要谁是朋友。所以免疫细胞上装有刹车功能,能够随时被叫停。

而癌细胞利用这个刹车机制,要么伪装成正常的自身细胞,要么直接给免疫系统踩刹车。

(1)针对癌细胞给免疫系统踩刹车:比较复杂,形象来说就是给能够踩刹车的蛋白质包好,让癌细胞够不着这个踩刹车的蛋白,来重启人体的免疫系统对癌细胞的追杀。如治疗好美国卡特总统恶性黑色素瘤的可瑞达

(2)针对癌细胞的伪装:人体细胞会产生一种“主要组织相容性复合体”(MHC),能将细胞的蛋白质特征呈现在表面,让免疫细胞一眼就辨认出是自己人。无论是外来的细菌或者自身细胞发生的异常都能准确识别出来而被消灭掉。但是癌细胞干脆不制造MHC,免疫细胞难以辨别是敌人还是朋友。这样癌细胞就能不被免疫细胞消灭了。

  • 方法1:将人体免疫细胞提取出来,往免疫细胞中导入全新的识别系统,准确识别癌细胞,如CAR-T疗法

  • 方法2:可以说是个性化的癌症疫苗,将癌细胞提取出来,分析里面有哪些蛋白质是正常细胞没有的,然后人工合成这些蛋白质分子,重新注射到人体,来激活人体免疫细胞工作。这个过程跟一般的免疫疫苗原理一样的。

缺点是费用太高了,因为是个性化的定制方法,没法通过量产而降低成本。

三、癌症治疗:从一次治疗到终身管理

(1)癌症发生之前:通过早期预警(如常规体检)帮助我们在癌症还很弱小的时候消灭它。我们还可以通过预测和预防,降低基因突变的频率,从而降低癌症发生的概率。所以要远离致癌物:

关于致癌物质的分类,世界卫生组织下属的国际癌症研究所(英文:International Agency for Research on Cancer,简称IARC)将致癌物分类一共有四大类(即4个等级):

  • 1类:对人体有明确致癌性的物质或混合物,如黄麴毒素、砒霜、石棉、六价铬、二恶英、甲醛、酒精饮料、烟草、槟榔以及加工肉类(2015年11月新增)。

  • 2A类:致癌可能较大。对人体致癌的可能性较高的物质或混合物,在动物实验中发现充分的致癌性证据。对人体虽有理论上的致癌性,而实验性的证据有限。如丙烯酰胺、无机铅化合物、65℃热饮、牛羊肉等红肉、氯霉素等。

  • 2B类:致癌可能较小。对人体致癌的可能性较低的物质或混合物,在动物实验中发现的致癌性证据尚不充分,对人体的致癌性的证据有限。用以归类相比二类A致癌可能性较低的物质。比如氯仿、敌敌畏、镍金属、硝基苯、柴油燃料、汽油、手机辐射、泡菜等。

  • 3类:尚不清楚其对人体致癌作用。对人体致癌性尚未归类的物质或混合物,对人体致癌性的证据不充分,对动物致癌性证据不充分或有限。或者有充分的实验性证据和充分的理论机理表明其对动物有致癌性,但对人体没有同样的致癌性。如苯胺、苏丹红、咖啡因、二甲苯、糖精及其盐、安定、氧化铁、有机铅化合物、静电磁场、三聚氰胺、汞与其无机化合物等。

  • 4类:对人体基本无致癌作用。对人体可能没有致癌性的物质,缺乏充足证据支持其具有致癌性的物质。如己内酰胺。

(2)癌症发生如何制定最有效的治疗方案

  1. 初始方案要彻底个性化,实现“同病异治,异病同治”,因为对癌症进行全面的精确描述能够帮组癌症治疗方案的设计。

  2. 在持续追踪时,对癌症基因突变的随时监测,新药的持续开发,治疗方案的灵活调整,让新一轮的治疗方案要比新一轮细胞来得快。这样才能将癌症变成可以控制的慢性病。

(3)设计健康的生活方式远离癌症:

  1. 控制我们可控的:在个性化科学健康管理真正到来之前远离吸烟喝酒咸鱼泡菜这些明确的致癌因素,这些总是可以做到的。

  2. 让年龄和衰老分离:人类寿命的提高从某种意义上让自己活到了更容易得癌症的年龄。80岁的癌症的概率差不多是20岁时候的50倍。我们能做的是让年龄增大的时候身体保持年轻,至少衰老得慢一点。

  3. 少吃减少衰老:热量控制的实验表明不光能延长动物的寿命,还把动物衰老的过程整个减慢了。

结语

癌症已经不再是让我们谈虎色变的众病之王,我相信未来的某个时刻,对待癌症就像今天对待一般普通流感一样。




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