癌细胞的智力挑战

（文 / 陈赛）

( 罗伯特·温伯格教授 )

30年前，癌症还是一个黑盒子。研究者知道身体出了问题，但不知道为什么，怎么出的问题。那时候，大家以为一个肿瘤里的所有癌细胞都是一样的。上世纪80年代，温伯格教授关于致癌基因(Ras)和抑癌基因(Rb)的研究虽然与诺贝尔奖擦肩而过，但革新了整个生物学界对肿瘤分子机制的理解。从那以后，数百种类似的基因被发现，并导致了新药物的发明。他的实验室发现Her2-neu基因突变，从而为赫赛汀的发明奠定了基础，延长了许多乳腺癌晚期病人的生命。

他一直在寻找一种能够解释多种癌症发生与转移的普遍机制，而不是一个一个基因，一个一个通道地追查。现在他们终于找到一种可以解释大多数癌症发生与转移的机制——肿瘤干细胞。

有人说一个癌细胞比100名科学家聪明。但是，温伯格教授发现，癌细胞其实并没有那么聪明。

在与癌细胞斗智斗勇的40年里，他和实验室的同事们终于发现了肿瘤转移扩散的秘密，90%的癌症死亡都是由于癌症的扩散转移引起。

根据他和同事的研究，癌细胞获得转移扩散的能力是通过重新激活一种类似于早期胚胎发育的细胞生物学机制——允许细胞从胚胎的一个部分转移到胚胎的其他部分。在正常的胚胎中，正是这种机制导致了不同组织的形成，并依靠它从身体的一个部分转移到另外一个部分。癌细胞之所以能利用这样的行为机制进行转移，是通过诱发早期胚胎转录因子的表达（控制大量基因表达的蛋白）。当这些基因被激活，转录因子就导致癌细胞移动，变得更有侵入性，抵制程序性细胞死亡，甚至释放一种降解酶，摧毁周围的组织，向新的目的地进发。

他曾经以为癌症的转移是一个不可能回答的问题，但现在他有信心在未来5年内彻底揭开这个秘密。他的实验室里有人在研究转录因子到底是怎么引起变化的，有人研究癌细胞所处环境中其他细胞是怎么引导癌细胞发生变化，还有人研究干细胞是怎么转移肿瘤的。这是一个系统工程。

但是，更复杂的问题来了。一旦癌细胞到达新的目的地，比如从乳房转移到大脑，它们是怎么学会在一个完全陌生的环境里存活并生长起来的？乳房和大脑是完全不同的组织，它们是怎么适应的？这就跟玉米地里长鱼一样不可思议。温伯格教授承认，我们距离能解答这个问题还很遥远。

1974年，MIT的癌症研究中心成立时，它的任务很明确：揭示癌细胞的分子机制。这里的科学家们也严格遵循了这条路线：寻找疾病的起因，而不是发明治疗的方法。

“我一直相信，如果你不理解是什么引起了这种疾病，就很难开发新的药物和治疗方法。过去30年来，我们已经知道了很多，关于疾病是怎么产生的；但直到现在，才只有很少的一部分信息，被有效地转化为临床上的治疗手段。但必须承认，因为我们的研究应用于临床治疗，癌症的死亡率每年都在下降，尤其在发达国家。”

在MIT，越来越多的生物学家和工程师互相合作，希望发明出更多的工具，比如云计算、纳米制备、高分辨率成像技术，帮助癌症生物学家更快地将他们对于癌症的知识转化成新的诊断和治疗方式。

化学工程师罗伯特·朗德教授正在开发靶向纳米粒子，它能直接将药送到前列腺和卵巢肿瘤。材料科学与工程学教授迈克尔·辛玛（Michael Cima），正在发明一个小小的可植入设备，能监视肿瘤的生长和扩散。另外还有小分子RNA调节，可以直接关闭致癌基因。其中小分子RNA和靶向纳米粒子很可能5年之内就能应用于临床。

但是，温伯格教授认为，在对癌症的战争中，最好的办法仍然是预防，从一开始就阻止它的发生。过去10年的研究证明，绝大部分的癌症是可以预防的。80%的癌症是由饮食习惯引起的。

未来几十年，会有几百万中国人因为抽烟死于肺癌。怎么预防肺癌，很简单，戒烟。中国最主要的几种癌症包括肺癌、胃癌、肝癌、结肠癌。中国人肝癌的发生与乙肝病毒有很大的关系，结肠癌的增加是因为你们的饮食习惯越来越西化，这不是好事。胃癌很多是由胃里的一种细菌——幽门螺杆菌引起的，也有抗生素可以治疗。

什么样的饮食习惯是最健康的？

“我不吃红肉，不吃动物脂肪，少吃碳水化合物，多吃绿色蔬菜。吃鱼是好的，吃发酵食品不好，腌制的食物不好。还有，我尽可能少吃东西，一天吃两顿，或者三餐但少吃一点。人们总说你得吃很多东西才能继续生活，但事实上，你年轻需要长身体的时候是需要吃很多东西，但一旦成年，你就不需要太多食物了。100年前美国人摄入的卡路里是一样的，但那时候人们总是在劳作，现在人们整天坐在办公室里不动弹，所以我们需要少吃东西来应对。或者你可以多出去运动。”

“如果你想减少患癌的风险，你应该检查自己是否有幽门螺杆菌感染，及时打乙肝疫苗，戒烟，不要和抽烟的人生活在同一屋檐下；坚持亚洲式的饮食，而不是西方式的，不要吃红肉，吃大豆、蔬菜而不是动物脂肪。”

温伯格教授在美国宾州匹兹堡长大，父母是德国的难民，父亲是牙医，他从祖父那里学到了很多怎么使用工具。他指着办公室墙上的一排家庭照片对我说：“我喜欢动手，我自己用手造了这些小房子，我喜欢园艺。”

上世纪60年代，他的父母把他带到MIT，他从本科到博士的所有学位都是在MIT拿的。对他来说，MIT是一个特殊的地方。“这里鼓励变化、鼓励原创性的思考，鼓励我们在教学的方式和内容上的不断变化，这里不鼓励你做二三十年前已经做过的事情。而且，对生物学家来说，波士顿也是一个让人兴奋的地方，这里有成千上万的生物学家在做各种不同的研究。置身这样的学术社群，对一个科学家来说至关重要。”

MIT最受欢迎的一门本科课程叫《生物学入门》，一直是他和埃里克·兰德（Eric Lander）教授一起教的，后者是人类基因图谱工程的开创者之一，两人都是MIT最牛的生物学教授。

在这门课上，他教分子生物学、细胞生物学、生物化学和基因学的原理。“如果学生理解这些原理，就能理解生物学范畴里的任何问题。然后他们可以根据自己对不同生物学问题的兴趣，转移到很多不同的方向，包括生物医学研究。”

每年都会有学生来找他，问：“教授，您的课很长，哪些是跟考试有关的？”

他说，“你不懂这门课是关于什么的。我不在乎你是不是记住所有这些分子的名字，或者有机体的名字，你希望你听我上完50分钟的课程，你的大脑会运转得更好，你能思考得更清楚，从一大堆信息中弄明白什么是重要的，什么是不重要的。”

“我认为教书有益心智。在很多国家的大学或研究机构里，研究和教学之间有很深的隔离，高级教授不教本科生，他们很自由，可以不必履行自己的责任，我认为这不是好事，他们的思想会变得陈旧。我认为学生有权得到高级教授的教导，教授也可以从这样的课程中受益，尤其是学习如何向本科生解释自己研究的东西。”他对我说。■ 癌细胞挑战智力癌症