随着全世界人口和寿命的增长,癌症发病率和死亡率持续上升,癌症继续流行——2000年全世界癌症新病例达一千万,死亡人数为六百万,生存的癌患者达二千二百万。我国现患病人数为300 多万,在27 亿个家庭中,平均每90个家庭就有1个癌症病人。肿瘤死亡分别列为我国城市和农村死因的第一位和第二位。
目前胃,肝、肺、食管,结肠、乳腺、宫颈癌等为我国最多发的恶性肿瘤。消化系统的胃、肝、食管、结直肠癌占癌症发病总数的57.8%。乳腺、胰腺、前列腺和卵巢癌近年呈流行之势,在我国将有一定幅度的增长,白血病和膀胱癌等增长速度也不容忽视。我国宫颈癌自80年以来呈直线下降趋势,这可能与在宫颈癌高发现场成功地进行的Ⅰ级、Ⅱ级预防和诊治水平提高有关。
癌症普遍被认为是失控的细胞增殖,但在很多癌症的早期阶段,致癌基因的表达与细胞衰老有关。因此许多科学家们都认为癌症与衰老之间存在重要的关联,去年的一篇Nature文章指出过度活跃的p53会导致小鼠出现衰老的症状,并加快死亡。而最新一系列的研究同样表明,衰老,发育,肿瘤存在明显的关联!如一些促进生长发育的生长因子,可以导致衰老;而抗凋亡的基因可以导致肿瘤的发生,如c-myc;而促凋亡的基因则导致衰老,如P53。这些研究也表明,人类单纯靠调节一个基因去解决疾病,可能成为人类美好的愿望!
研究人员在小鼠身上模拟正常人类p53突变的过程中,偶然创造出了一种p53异常活跃的小鼠。p53使这种小鼠对于致命的肿瘤具有明显的抵抗性。但是这种小鼠没有充分享受不得癌症的机会。仅仅过了96周,半数的突变个体已经归西了。相比之下,正常个体的寿命是118周或者更长。最老的一只突变个体非常勉强的活到了136周;而与之对照的正常个体生活了164周。这种小鼠“在中年时看上去已经衰弱而迟钝”,并且出现了许多与老化有关的特征,例如,身体缩小、皮肤变薄、以及伤口愈合变慢。这项研究说明p53可以使动物战胜癌症活到繁殖的年龄,但是在以后的生活中,它也会对正常细胞产生影响,这中间存在着一种平衡。
经过一年,同样是针对p53的研究,来自西班牙国立癌症研究中心(Spanish National Cancer Research Centre ,CNIO)肿瘤抑制研究组,西班牙瓦伦西亚大学( University of Valencia)的研究人员发现癌症研究中鼎鼎大名的p53蛋白和调控因子ARF活性的提高也许能产生一种抗氧化效应,这种效应不仅能抑制癌症,而且也可以延缓衰老。
而且令研究人员惊讶的是,衰老的各种不同生物和分子标记都表明,这些小鼠能够更长时间保持年轻,提升内生Arf/p53活性似乎能产生一种抗氧化效应,该效应不仅抑制癌症,而且延缓衰老。这也许揭示了一种之前未知的抗衰老机制,从而提出了一种癌症抗性和长寿的共同进化的基本原理。
本期Nature,NIH心脏病学,以及西班牙国立癌症研究中心(Spanish National Cancer Research Center,CNIO)的Toren Finkel, Manuel Serrano和 Maria A. Blasco从历史角度介绍了癌症和衰老的共同生物学基础:从第一次意识到人类癌细胞—HeLa细胞—在培养中有可能继续分裂一直谈到系统生物学方法的问世。生物谷专家认为,人类在认识基因过程中,不仅认识单个基因功能,更要从系统生物学角度去理解并应用,也许基因是用来调控的,而不能用来单一表达升高或下降,甚至敲除掉它们。这些现象在人和动物基因组中广泛存在,许多基因被knockout掉以后,会带来许多意想不到的反现象。如记忆与遗忘,记忆与睡眠等都是相反的过程,但又相关,在基因水平同样揭示这些道理。如大脑中Glu能神经元过份兴奋,会导致记忆能力的提升,但同样带来记忆不长久,大脑的疲劳,而导致记忆的下降。
癌细胞的恒久生命与导致人死亡的衰老过程看起来似乎是相对立的。但令人吃惊的是癌细胞和衰老过程的生物学基础却是相合的。基因组不稳定、端粒功能和自噬作用等在关于癌症和衰老的论文中都能见到。研究人员已经在肿瘤发生与细胞衰老之间发现了联系,线粒体代谢对这两个现象来说都是中心内容。要想破解这个未解之谜,科学家们还需要更多的努力。