癌症,这个曾经让人闻风丧胆的疾病,随着医学的进步,虽然在诊断和治疗上取得了一定的进展,但仍然有许多类型的癌症无法得到根治。这背后的原因复杂多样,涉及生物学特性、技术限制和个体差异等多个方面。 首先,癌症的复杂性在于其高度异质性。随着肿瘤的发展,癌细胞同样经历进化过程,导致肿瘤异质性的出现,这意味着癌细胞分化成多种不同的亚克隆。每一种癌症都有其独特的基因突变以及分子特征,这意味着即使是同一种癌症,在不同的患者体内也可能表现出不同的行为。 肿瘤异质性的成因包含了癌细胞内部基因组的不一致性、转录组的多样性、表观遗传学的改变,以及癌细胞与肿瘤微环境中各种成分之间的相互作用,这些相互作用会导致信号通路的改变。正是这些因素的多样性,引起了癌细胞状态或表型的改变。 近年来,人们普遍认为肿瘤的多样性是癌症进展、再次出现、扩散和对治疗产生抗性的核心因素。 目前,研究主要关注基因表达的多样性,且通常以一种特定的癌症类型为研究焦点。由于几乎所有癌症类型都显示出这种多样性,通过对比不同癌症类型来寻找这种多样性的共同特征,这可能帮助我们发现癌症发展的普遍模式。 2022年,纽约大学朗格尼医学中心的研究人员在《自然·遗传学》杂志上公布了他们的突破性研究成果。他们对15种不同类型的癌症进行了深入的单细胞RNA测序分析,并且识别出了一系列基因模块。这些基因模块的总体表达水平能够描述癌细胞的状况,且这种方法在多种癌症中都具有普遍的适用性。 研究人员还进行了空间转录组学研究,揭示了癌细胞的“干扰素反应”模块表达与肿瘤微环境(TME)中T细胞和巨噬细胞的密度及分布模式之间的联系。癌细胞的“干扰素反应”模块表达会随着肿瘤部位的不同而有所差异,并且在移除淋巴细胞后,“干扰素反应”模块的表达会降低。 总之,这项研究揭示癌细胞在不同条件下与肿瘤微环境的相互作用及如何形成免疫逃逸,进而导致耐药性、转移和复发的机制,提供了重要的理论基础。 其次,癌细胞增殖和扩散机制十分狡猾。癌细胞能够通过多种途径逃避免疫系统监视,甚至能够利用人体自身修复机制来促进自身生长和扩散。例如癌细胞常会激活某些信号通路,促进血管生成,从而为自己提供充足的血液供应,使得肿瘤得以快速生长。
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2020年7月,英国南安普顿大学医学院的研究人员在《科学信号(Science Signaling)》杂志上发表了一篇报告,指出高糖酵解率依旧是众多人类肿瘤的显著特征。癌细胞通过这一能量产生过程获得代谢物,这些代谢物可作为合成代谢途径的原料。
研究人员在体外乳腺癌模型中发现了一种新的现象,他们称之为糖酵解应激反应,它与p53蛋白有关。p53基因编码一种关键的蛋白质,这种蛋白质在细胞活动的调控中扮演着重要角色,包括细胞分裂和细胞死亡。已知p53基因突变会导致癌细胞的生长和扩散。
研究人员在文章中强调,癌症细胞的一个显著特征是基本的好氧糖酵解,也就是Warburg效应,这通常由癌基因和抑癌基因的突变引起。这种效应对肿瘤细胞产生多方面的影响,包括提升ATP的生成能力,减少对氧气依赖,降低线粒体电子传递链产生活性氧(ROS)可能造成的损害。
南安普顿大学研究人员在研究p53蛋白时,揭示了癌细胞能量代谢的新机制。发现p53蛋白受到癌细胞中需氧糖酵解的调控,这一发现超出了Warburg效应的预期。研究进一步阐述了糖酵解如何通过氧化戊糖磷酸途径促进还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的生成,为活性氧物种保护途径提供还原性当量。
癌症治疗的局限性也是一个关键问题。虽然手术和放化疗等传统方法在某些情况下有效,但对复杂或晚期癌症的治疗效果往往不尽人意,并且这些方法可能带来严重的副作用,影响患者的生活质量。
随着医学技术的快速进步,精准医疗在癌症治疗中变得越来越重要。精准化医疗强调依据患者的遗传信息、生物指标和病情特点来制定专属的治疗计划。这不仅提高了治疗效果,还减少了不必要的副作用,为患者提供了更精确的治疗体验。
尽管基因组导向的精准医疗取得了显著进展,但在治疗复杂和难治性癌症时仍面临挑战。为了克服这些挑战,研究人员正在探索新的治疗策略,如多药物筛选方法。这种方法通过测试一系列药物来确定哪些对特定癌症类型最有效,为病人量身定制治疗计划,有助于揭示传统手段未能触及的潜在治疗药物。
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通过深入探讨现行治疗策略的局限性及多药物筛选方法的动因与潜力,我们能够更清晰地把握精准医疗的未来趋势。这种全面且灵活的治疗途径有望根本性地转变我们对癌症治疗的理解,并为患者开启更多希望之门。
个体差异也是影响癌症治疗效果的关键因素。研究发现,同一种药物在不同患者中可能产生不同的疗效,这被称为用药个体差异。例如老年人和有其他健康问题的患者可能无法承受高强度的治疗,而限制了治疗的选择和效果。
其中,遗传因素在药物个体的差异中起着主导作用。相关研究显示:15%-30%的药物代谢和反应差异受遗传因素影响,某些药物甚至高达95%。这些遗传因素包括药物代谢酶、药物转运蛋白、药物作用靶点等基因的多态性。通过基因检测,医生能够更精确地选择最适合患者的药物和剂量,提高早期疗效和用药安全性,同时在一定程度上降低医疗费用。
例如甲氨蝶呤(MTX)常用于治疗多种恶性肿瘤,但药代动力学过程和疗效或不良反应存在个体差异。甲氨蝶呤还原酶(MTHFR)和ABCB1基因编码的P-gp转运蛋白在MTX的代谢和转运中起关键性作用。不同基因型导致药物在体内的代谢和转运速度不同,需要根据具体情况调整药物剂量和用药时间间隔。
因此,患者的基因背景、生活方式、年龄和整体健康状况都会影响治疗效果。
此外,患者的服药依从性也会影响药物个体差异,因此在用药期间,遵从医嘱服药至关重要,患者应避免自行调整剂量或尝试其他药物,特别是对于患有其他慢性疾病的患者,在服用抗肿瘤药物时更应咨询医生或药师的建议。
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最后,癌症的早期发现和诊断也是一个关键问题。许多癌症在早期没有明显的症状,等到发现时往往已经处于晚期,治疗难度大大增加。因此,提高公众的健康意识和筛查技术的改进对于提高癌症的治愈率至关重要。
综上所述,癌症无法根治的原因是多方面的,涉及癌症本身的复杂性、治疗技术的局限性以及个体差异等。尽管如此,随着医学研究的不断深入,新的治疗方法和药物不断涌现,我们有理由相信,在不久的将来,癌症的治疗效果将会得到显著提高。
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