正文
文艺复兴带给人类的不仅是璀璨的艺术,更是了解自我和探索世界的精神。文艺复兴时代,通过对解剖学的研究,人类对人体结构的认识突飞猛进。1543年,萨维礼出版了七卷本的名著《人体的构造》,为近代解剖学奠定基础。18世纪,莫尔加尼首次尝试系统地通过解剖学分析死者的病症和死因,他在1761年出版了《疾病的位置与病因》一书,开创了现代病理解剖学。
解剖刀下的探索,为我们描绘了人体的蓝图,外科医生就拿起手术刀紧随其后,按图索骥修理人体的故障。麻醉技术问世前,亨特和同时代的医生已经开始用精确的小手术治疗肿瘤。1846年麻醉术的发明,更是带来了手术发展的黄金时代。约翰·霍普金斯医院的第一任外科主任威廉·豪斯泰德,作为最早掌握麻醉技术的外科医生之一,发明了大量癌症治疗技术。他发明的乳房切除术经过改良后,在今天仍然是广泛使用的乳腺癌治疗方案。
豪斯泰德相信,只要能彻底切除癌症组织和周边组织,就能挽救病人。然而就像被亨特截肢的病人,许多病人最终还是因为癌细胞转移去世了。罗马医生凯尔苏斯在他的著作《医术》里写道:“在切除肿瘤后,即使伤口已经愈合,癌症还是会复发。”在一千多年后,虽然手术技术有了长足的进步,人类对癌症复发和转移还是一筹莫展。
△1953年,美国芝加哥,医院正在用放射线治疗癌症患者。
豪斯泰德等外科医生开拓手术治疗癌症的同时,英国外科医生史蒂芬·佩杰特爵士在思考另一个问题:“是什么决定了癌症转移到哪个器官?”通过研究,佩杰特相信癌细胞是通过血液循环扩散到身体其他地方的。哪些组织适合癌细胞生长,癌细胞就容易在那里形成新的肿瘤。“种子被带往各个方向,但只有落在好土里的可以生根发芽。”佩杰特分析。这个著名的“土壤-种子”理论,经过现代医学技术的检验,仍然是准确的。
那么,最初的肿瘤又是哪里来的呢?关于癌症成因的医学理论,最早来自希腊文明。受到恩培多克勒四元素学说的影响,希波拉底认为人体存在血液、黏液、黄胆汁和黑胆汁四种体液。四体液在人体内失去平衡,是各种疾病的根源。希波拉底指出癌症的成因是黑胆汁过剩,这种理论影响了日后的盖伦,并由其进一步阐述和发扬,在文艺复兴以前被普遍接受。
自文艺复兴后,医学界涌现出许多替代体液理论的新理论。有人认为癌症源自不正常的淋巴液,有人认为癌症是外伤造成的。还有人认为癌症是一种传染病,这种错误的看法一度非常流行,以至于1779年,法国的第一家肿瘤医院不得不搬到兰斯城郊外。
1838年,德国波恩大学教授约翰内斯·缪勒观察到,肿瘤是由细胞构成的,并且是由正常的组织产生的。这种观点在细胞分裂理论尚未形成的年代非常新颖、难得。缪勒的学生菲尔绍沿着这个理论更进一步,提出了“每一个细胞都来自另一个细胞。”菲尔绍还认为,正常细胞是在慢性的刺激中转化为癌细胞的。这些理论都让人类接近癌症的真相。
1915年,日本教授山极胜三郎和市川厚一用煤焦油在兔子的皮肤上诱导了肿瘤。1911年,美国生物学家裴顿·劳斯发现肉瘤病毒可以诱导鸡的癌症,这项研究获得了1968年的诺贝尔生理医学奖。今天的人类知道,各种有害的化合物如酒精、烟草、汽油、石棉等,病毒感染以及各种辐射,都有可能诱导正常细胞转化为癌细胞。因此,预防和控制病毒感染,避免接触致癌物质和辐射,对预防癌症非常重要。
量子物理学家薛定谔在1944年出版了《生命是什么》,开启了用分子和热力学视角理解生命的时代。受他鼓舞,沃森和克里克解出了人类遗传物质脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构,分子生物学的发展从此一日千里。通过大量的分子生物学和遗传学研究,如今我们知道,癌细胞是正常细胞积累有害的DNA突变形成的。
每一个人类细胞都带有一套完整的遗传信息,以DNA分子的形式储存在细胞核中,被称为基因组。DNA分子中的遗传信息包括细胞如何合成每一个蛋白质的组装图纸,以及在什么情况下生产每个蛋白质的规则。而这些蛋白质,或作为生化反应的催化剂,或作为分子马达,或作为控制物质进出细胞的通道,或作为收发信号的装置,或作为组成细胞骨架的砖瓦,直接或间接影响着每一个生物过程。
一个正常细胞往往需要来自其他细胞的生物信号,才能维持生存、繁殖和移动到其他位置。这些过程都受到严格调控,以确保身体运行有条不紊。而受到致癌物、辐射、病毒等影响,或者由于细胞复制DNA时自然出错,一些细胞的DNA会发生突变。这些突变有时是有害的,而大多数产生有害突变的细胞会被身体修复或清除。
人体有1万亿个左右的细胞,每天有600亿细胞要更新,长年累月下来难免有漏网之鱼。一些细胞的生存、增殖的调控机制因为DNA突变被破坏,而细胞处理调控失效的保护机制——抗癌基因——也因突变而丧失功能。这些细胞逐渐获得了无限生存、不受限分裂等能力,形成肿瘤。肿瘤中的一些细胞更是通过新的DNA突变,进一步获得运动到身体其他部位的能力,这便是肿瘤的转移。