从普适到精准，癌症治疗突破怎样发生
撰文｜吴培煌
责编｜李娟
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癌症是威胁人类生命健康的重大疾病之一。多年来，科研人员一直致力于研究开发治疗癌症的药物，而发现具有普遍适用性的药物是医学界孜孜以求的目标。癌症研究权威期刊CancerCell在创刊10周年之际，回顾了过去10年中人类的“抗癌”征途——理想癌症治疗效果应该是特异性杀伤癌细胞、预防耐药性发生，以及降低毒副作用。根据患者的个体信息制定治疗方案，从分子水平差异控制治疗效果或毒副作用等，并根据患者的临床反应适时调整治疗措施，以实现癌症治疗“私人订制（精准）”的目标。
那么，从“普适性”到“私人定制（精准）”，癌症治疗模式的突破是如何发生的呢？
首先，我们要了解治疗对象的特征，才能做到精准。目前大多数观点认为，癌症是基因突变导致，而非入侵机体的异类，基因结构和功能发生变化使得细胞发生癌变。癌细胞能够无限增殖，抵抗细胞死亡，消耗并占用大量营养资源。有些癌细胞能量异常，具有生成血管的能力。有些癌细胞能向其他组织器官浸润和转移。有些癌细胞呈现异质性，不断改变自己的“面貌”以逃脱免疫系统的巡逻和监视——这些是癌症细胞有别于正常组织细胞的特征（图1），也是研究人员开展癌症治疗研究的基础[1]。
?图1.癌细胞的特征及相应靶向药物的设计（图片来源：CELL，）
化疗是癌症的传统治疗手段，化疗药物可以随着血液循环到达全身各处，消灭转移和扩散的癌细胞。这种治疗方式具有普遍适用性。癌细胞再生需要各种蛋白的合成，而化疗药物正是针对癌细胞具有活跃的增殖特性来杀伤癌细胞。它通过各种手段干扰DNA，防止细胞再生所必需的蛋白质合成。但是，机体内存在一部分代谢旺盛的正常血液细胞，淋巴细胞，表皮和胃肠道粘膜细胞等，因为它们活跃的再生能力，往往会遭到化疗药物的攻击，导致药物副作用的发生。而且，某些癌细胞分泌产生的细胞膜蛋白（P-糖蛋白）能够将化疗药物排出细胞外，或对化疗药物进行充分分解稀释，使细胞内的药物浓度不足以杀死癌细胞，使化疗药失去原有细胞毒作用，癌细胞产生抗药性，导致治疗失败。
?图2.传统治疗模式与个体化治疗模式。图片来自网络
近年来，随着细胞分子生物学研究领域的不断发展，以及相关临床实践经验的累积，治疗癌症的新思路层出不穷。科学家们采用不同新技术，对患者的癌细胞进行基因层面分析，以极其精确的方式定位细胞的位置、组成和功能，可以更好地去瞄准目标，杀伤癌细胞。个体化癌症治疗方案的核心是合理设计药物。分子靶向药物“甲磺酸伊马替尼”（商品名：格列卫）的研发进程就体现了癌症治疗模式从普适到精准的突破[2]。
慢性粒细胞白血病（chronicmyeloidleukemia,CML，简称慢粒）是一种造血干细胞恶性克隆疾病，现在我们知道，对比其他恶性肿瘤，它的致病机理并不复杂。年，PeterNowell发现这种癌细胞存在染色体异常；年JanetRowley通过染色体染色技术确定费城染色体为9号染色体与22号染色体部分区域位置交换；后来随着癌基因研究的兴起，AnneliesdeKlein证实费城染色体是9号染色体上原癌基因ABL和22号染色体上的BCR（染色体易断裂区）基因交换融合（图3）而成。
?图3.9号染色体与22号染色体发生易位，形成“费城染色体”。图片来自网络
蛋白质的合成由一整套密码控制，密码信息就存在我们的染色体DNA中。在编码合成蛋白的过程中，密码的解读需由阅读框进行，在编码过程中是没有分隔的，三个连续的碱基为一个密码子，翻译为一个特定的蛋白质氨基酸序列。密码阅读是从一个固定的起点开始，这就好像我们跑步时有起跑线和终点线，有特定的密码（碱基序列）作为起始信号和终止信号。细胞的整套密码分布在各条染色体上，各自负责特定蛋白的翻译。慢粒中基因融合的费城染色体，导致细胞里原先那套标准遗传密码发生变化，ABL密码连接了BCR密码就翻译出了新的蛋白——酪氨酸激酶BCR-ABL，这种酪氨酸激酶活性持续升高就导致了慢性粒细胞不断增殖[3,4]。
知道了酪氨酸激酶活性升高是罪魁祸首，能不能设计药物抑制这个融合蛋白（酪氨酸激酶BCR-ABL）的活性，从而达到治疗慢性粒细胞白血病的目的呢？这个想法首先来自肿瘤学家BrianDruker，年，他开始与诺华公司生化学家NicholasLydon合作，最终针对费城染色体融合基因BCR-ABL设计合成出了靶向药物[5]，经过一系列细胞学实验、动物实验到临床试验各角度筛选并评估药物安全性和有效性[6]。生物物理学家JohnKuriyan则阐明了药物与BCR-ABL作用的生物物理学机制。在此基础上，科学家最终研发得到了被称为“格列卫”的药物。
“格列卫”治疗慢性粒细胞白血病取得了巨大成功，但是，癌细胞耐药性的产生引起了人们极大的鍖椾含涓鐧界櫆椋庡尰闄?鍖椾含甯備腑绉戝尰闄㈠ソ涓嶅ソ
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