2013年5月24日 星期五

癌症導因於正常細胞調控失常Cancer Results From a Failure of Normal Cellular Controls

探索生命《生物學》94
1.        動物細胞的各種不同組織的細胞分裂速率不同。舉例來說,皮膚細胞與腸細胞總是在分裂。人類腸細胞每四天替換一次。然而,分化的神經和骨骼肌肉細胞通常是不分裂的。
Verdi: Requiem / Karajan 
2.        細胞分裂程序是在控制之下進行的,只有在組織失去舊細胞,需要替補新細胞時才進行細胞分裂。然而,有時候控制機制會出錯,細胞無節制地分裂,產生一大堆細胞垃圾,稱為腫瘤tumor
3.        另一種情況是許多細胞經歷一組分裂程序後應該到了死亡的階段,結果卻沒有死亡,這是某幾類的腫瘤的成因,因為這些細胞也是沒有節制地分裂。
4.        這些腫瘤可能在固定的位置,如果腫瘤在固定的位置不轉移,就稱為良性bengin;這些腫瘤可能持續長大,並且入侵到周遭組織,最後散佈到周遭其他地方,這種腫瘤稱為惡性malignant
5.        惡性腫瘤,又稱為癌細胞,如果是長在上皮組織稱為上皮癌carcinomas,如果是長在結締組織,稱為肉瘤sarcomas白血病leukemias淋巴瘤lymphomas是造血組織的惡性腫瘤,它們都屬於肉瘤。
6.        癌細胞最顯著的特徵是他們毫無節制地生長。細胞不斷生長,產生腫瘤,並且腫瘤惡化,侵入到健康組織,離開它原本的位置到身體其他地方,這個過程稱為轉移metastasis
7.        顯然這些轉移的癌細胞不再受到正常控制。有一種研究細胞是否為惡性腫瘤的方法是,從有機體身上取出一些細胞,然後放到實驗室的培養皿中讓它生長成組織聚落。
8.        一般的作法是,將一群細胞種到沒有其他生物的培養物質中,培養物質含有各種刺激細胞生長的營養素。雖然細胞培養媒介不論怎麼細膩操控,都與細胞本來的有機體環境差距很大,但通常會有部分的細胞活下來,進行他們平常的活動,包括細胞分裂。 
9.        大部分培養皿內的動物細胞,碰觸到周圍其他細胞或感覺到過於擁擠,即停止分裂,因此細胞分裂幾代之後就終止了。癌細胞卻不會停止分裂,它們完全無視於過於擁擠的問題,生長出超大量的組織。

癌細胞與正常細胞不同 Cancer Cells Differ From Normal Cells
10.     控制系統出錯會造成細胞構造、化學特性和行為改變;關於這些改變的研究,指出正常細胞與癌細胞的差距,有時候甚至指出可能的治療方案。接下來我們將討論癌細胞的特性。
11.     觀察培養皿中的癌細胞發現一個重要的特性,癌細胞的染色體數是不正常的,通常是染色體數量超過正常數量。
12.     舉例來說,有一種人類的癌細胞,稱為海拉Hela,擁有7080條染色體,而不是46條染色體。多餘的染色體,顯然與癌細胞,無法像正常細胞那樣有節制地繁殖,有關。
13.     不過,有機體內的癌組織細胞,比較常出現的現象不是染色體數量增加,而是在染色體連續性重複同一組基因片段,這段連續性重複出現的基因片段稱為微小染色體minute chromosomes,或者是正常染色體被重組
14.     有一種常見的染色體重組稱為易位translocation,染色體的某個部分斷裂,斷裂的碎片跑到另一個位置重新插入染色體中。
15.     舉例來說,百分之90布凱特氏淋巴瘤Burkitt's lymphoma的患者,第8對染色體的某一個片段轉移到第14對染色體的尾端,另外百分之10的患者是第8對染色體的片段轉移到其他地方。
16.     還有許多其他常見的細胞核異常現象,例如癌細胞快速突變,意思是一塊腫瘤裡面含有各種不同的癌細胞,這使得治療方法變得複雜,這種腫瘤經常產生抗藥性。
17.     除了細胞核變異外,癌細胞與正常細胞在體型與外表上也明顯存在許多差異性。舉例來說,癌細胞聚落外型比較圓球立體,這讓癌細胞在各個繁衍階段變得比正常細胞更容易移動。
18.     這個特性使得癌細胞聚落不需要錨定在固定的位置,大部分正常的細胞會攀附在某個固體表面成長,癌細胞生長不受此拘束,因此癌細胞可以在液體或柔軟的表面生長。
19.     周遭環境對細胞的作用是從細胞表面開始,因為癌細胞表面異常,因此癌細胞無法對周遭環境的改變作出反應,或者是做出不正常的反應。
20.     在癌細胞的細胞套上的醣脂質與醣蛋白數量,都比正常細胞上的數量稀少,而且癌細胞的醣脂質與醣蛋白,也與正常細胞的不同。
21.     癌細胞表面異常的醣脂質與醣蛋白,與癌細胞在周遭細胞過於擁擠時,失去抑制細胞繼續分裂的功能有關,也與癌細胞無法辨識其他細胞組織有關。
22.     將二種不同組織的正常細胞混在一起,這些細胞會依據細胞表面組織找到自己族群,自動歸類,可是癌細胞卻不會這樣做。癌細胞缺乏正常細胞「物以類聚」的特性,可能就是為什麼惡性腫瘤,會從原本的組織轉移到身體其他部位的原因。
23.     癌細胞表面的異常醣脂質與醣蛋白,無法在正常細胞身上看到,因此這些異常的醣脂質與醣蛋白標示出他們是癌細胞,而大多數人類的正常免疫機制通常能夠分辨出這些異常分子,盡快摧毀新長出的癌細胞。
24.     因此,身體會長出癌細胞,不僅是因為正常的細胞控制失靈了,並且處理不正常細胞的免疫系統也壞掉了。
參考資料:
n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology》;圖片來源/Nccn.comNature.comHarlowharrierWebmd.comPharmaceuticalintelligenceDoctortipster.com

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