
迄今,癌症依然是人类无法完全战胜的顽疾,攻克癌症一直是人类的梦想。据国内媒体报道,近期《自然》杂志旗下的《细胞死亡与分化》杂志刊发了一项研究,引起社会的极大关注:科学家或找到了癌细胞的“生死开关”,可激活其释放自毁信号。国外研究人员确定了CD95受体上一个可导致细胞死亡的关键表位,CD95受体又被称为“死亡受体”,如其名字所暗示的意思,一旦该受体被激活,就会触发肿瘤细胞的程序性死亡。
这一发现是否真的能够打通抗癌之路?近些年,全球抗癌研究又取得了哪些成果?
细胞本就存在自我毁灭机制
对于癌症,现有的治疗方法包括手术、化疗、放疗和免疫疗法。其中,手术主要适用于早期癌症,化疗和放疗常有杀敌一千、自损八百的副作用,相较而言,通过增强机体免疫功能来治疗的免疫疗法更加受到青睐。但是,这3种治疗方法都不是攻克癌症的利器。
所以,科学家一直在探索从根源上找到解决办法,比如,让癌细胞自我毁灭。
其实,让细胞自我毁灭不是凭空臆想的,而是一种早就在细胞中发现的机理。细胞作为生命最基本的功能单位,也有生老病死,其中一种就是生理性、主动性的“自觉自杀行为”,而非病理性死亡,这也被称为细胞凋亡或程序性细胞死亡。
细胞自我死亡需要一定的程序,这些程序很多都是基因和一些蛋白分子。英国的西德尼·布伦纳、美国的H.罗伯特·霍维茨和英国的约翰·E.苏尔斯顿先后发现,有多个基因可导致细胞程序性死亡。如nuc-1基因,该基因编码的蛋白质能使DNA降解,因此被称为细胞死亡基因;ced-3和ced-4也是细胞死亡基因;细胞还有一个基因ced-9,即抗凋亡基因,这些基因经过相互制约和拮抗,最终决定细胞的自我死亡。由于发现了细胞凋亡的规律,上述三位科学家共同获得了2002年的诺贝尔生理学或医学奖。
后来,研究人员又陆续发现很多基因和分子都可以诱发细胞凋亡。其中,一种被称为泛素的多肽在需要能量的蛋白质降解过程中扮演着重要角色。这种多肽由76个氨基酸组成,最初是从小牛的胰脏中分离出来的。它就像标签一样,被贴上标签的蛋白质就会被运送到细胞内的“垃圾处理厂”(溶酶体)中降解,还可通过一系列分子机制诱导细胞凋亡。由于发现了这一机理,以色列的阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科,美国的欧文·罗斯共同获得了2004年的诺贝尔化学奖。
在更早之前,研究人员发现了细胞的另一种自然死亡现象。20世纪50年代,比利时科学家杜夫通过电子显微镜观察细胞的内部情况时,发现溶酶体是细胞内的一种细胞器,其功能是处理细胞摄入的營养物质并分解较大的颗粒。同时,他发现了细胞的自噬现象,并在1963年溶酶体国际会议上首先提出了细胞自噬的概念。因为这一发现,他和同事、电子显微镜专家克洛德、帕拉迪分享了1974年的诺贝尔生理学或医学奖。
1992年,日本科学家大隅良典发表了酵母细胞自噬现象的论文,1997年他克隆了第一个酵母自噬基因(ATG),并在2000年参与克隆了目前广泛使用的自噬标志物LC3。之后,研究人员又发现并克隆了40多个ATG基因。
由此,自噬现象得到较为完整的解释:这是一种细胞的自我吞噬。细胞在缺乏能量、受到环境胁迫(如缺乏氨基酸、缺氧)等情况下,会产生双层膜结构,包裹自己的一部分细胞质,并运送到溶酶体进行降解,从而导致细胞死亡。
通常,细胞自噬现象的出现是因为细胞在新陈代谢过程中会不断产生受损伤的细胞器,如受损的线粒体、蛋白质聚合体等,需要予以清理。

