2001年10月8日,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布,因发现控制细胞周期的关键调节因子,美国哈钦森癌症研究中心主任利兰·哈特韦尔和另外两名英国同行,荣获本年度诺贝尔生理学或医学奖。
获奖那一年,62岁的利兰·哈特韦尔就已经研究酵母细胞长达30年之久,他是酵母基因学的奠基人。
哈特韦尔选择酵母细胞进行研究,是因为酵母细胞操作起来比人体细胞要简易得多。
他将酵母作为一种模式生物体,用基因学来确定哪些基因会导致细胞分裂。
他是世界上第一个这样做的人。
但在三十年前,这是一个相当异端的观念,当时只有他企图通过观察酵母细胞来了解控制细胞生长变化的基因。
从酵母到青蛙再到人体,他的研究最终发现了所有真核生物体的细胞分裂机制。
而细胞分裂的规律,即细胞何时、如何增殖或变化,可以有效地帮助人类了解癌细胞突变和开发预测、控制或转变这种癌变的方法。
哈特韦尔的贡献,一是发现了一系列控制细胞扩散的重要基因,这对于解读和使用基因序列数据具有重要意义;二是提出了这些基因是如何控制细胞分裂的机制。
换句话说,他不但编制了基因目录,而且还解释了基因是如何工作的。
目前,美国哈钦森癌症研究中心正在运用哈特韦尔的酵母基因学来开发治疗癌症及其他疾病的药物。
作为一名永载史册的科学家,哈特韦尔的科学贡献主要得益于他对科学深深的热爱和执着的追求。
正如他自己所说的:“我研究的冲动来自于想对癌症的了解,希望搞清楚控制细胞分裂的基因。”
利兰·哈特威尔教授受聘为清华大学名誉教授
一年前,一则关于“著名节目主持人李咏患癌去世”的消息不胫而走,刷屏各大媒体头条。
“永失我爱”、“年仅50岁”、“患癌”、“医治无效”、“癌症可以预防和治愈吗?”……如今的世界,人人依旧谈癌色变。
对于癌症,大多数人认为一旦被查出患癌,世界顿时一片黑暗,只能等死,从而消极对待。
其实,癌症并不可怕,可怕的是人的无知。人们对于癌症的认识存在诸多误区。
举个例子:肿瘤和癌症一样吗?
事实上,很多人都搞不清楚二者的区别和联系。
简单地说,肿瘤分为良性和恶性两大类,所有的恶性肿瘤统称为癌症。
良性肿瘤在体内生长缓慢,瘤体边界清楚,不转移,预后一般良好,通常不会造成患者死亡。
而恶性肿瘤中,上皮组织的恶性肿瘤称为癌,如由大肠黏膜上皮形成的恶性肿瘤称为大肠黏膜上皮癌,简称大肠癌;间叶组织的恶性肿瘤称为肉瘤,如由胃中平滑肌细胞形成的恶性肿瘤成为胃肉瘤。
恶性肿瘤普遍生长较快,边界不清,易发生转移,治疗后易复发,患癌早期即可能出现低热、食欲差、体重下降等现象,晚期可出现严重消瘦、贫血、发热等,如不及时治疗,常常导致死亡。
此外,家里某人确诊患癌后,病人家属亲朋好友纷纷惊恐不安,比病人还紧张,有些还担心被传染。
实际上,癌症并不会传染,大家也不必惊慌,在病人最脆弱的时刻,家属好友要给予患者精神上的支持,陪伴他们一起度过难关。
据粗略的数据统计表明,约1/3的癌症患者能治愈,1/3保持稳定的状态,仅1/3的患者面临死亡。
因此,如果得知自己患上癌症,应该尽早治疗,积极配合医生,主动调节心态,唯有如此,才有可能重新过上正常的生活。
另外,无论是否患癌,在日常生活中,大家都要养成良好的生活习惯,作息规律,不熬夜,加强锻炼,建立科学的膳食结构。
人为什么会得癌症?
癌症的诱发因素很多,没有明确的指向性。一般来说,主要包括外源性因素和内源性因素两大类。
外源性因素包含生活习惯(抽烟喝酒)、环境污染和职业性(空气、饮水和食物,长期从事化学品生产工作的工人)、天然及生物因素(紫外线,细菌、病菌、寄生虫和真菌等)、慢性刺激与创伤(烧伤深瘢痕和皮肤慢性溃疡)和医源性因素(辐射、X线等)。
内源性因素包含遗传因素、免疫因素和内分泌因素。
良好的生活习惯是抵御癌症的好办法
癌症是威胁人类健康的主要杀手之一,全球每年约有900万人死于癌症,比艾滋病、疟疾和结核病加起来还要多。
随着医疗技术的不断发展,癌症的治疗已经有了很大的进步。
在人类科学史上,有那么一小群人,他们孜孜不倦、乐此不疲地与癌症抗争,他们誓言要攻克癌症这座大山。
他们就是因与癌症相关研究而获得诺贝尔生理学或医学奖的科学家们。
自1901年诺贝尔生理学或医学奖首次颁发以来,已有10项与癌症相关的研究成果获得该奖项,获奖人数多达20人。
今天,让我们一起回顾这群科学家探求解决癌症疾病道路上的足迹,重温那些不灭的记忆。
❶ ▏年份: 1926年
▏人物: 约翰尼斯·菲比格
▏理由:“寄生虫致癌说”
1907年,麦医学家约翰尼斯·菲比格发现一种生物能够诱发白鼠患上癌症,他将这种生物称为螺旋体癌(Spiroptera Carcinoma),并提出“寄生虫致癌说”。
在约翰尼斯·菲比格去世后的数年里,其余科学家均未能重复他的实验结果,并发现螺旋体癌并非是造成白鼠患上癌症的原因,菲比格所描述的癌变实质上是 白鼠胃粘膜上皮细胞的化生现象(化生:指一种已分化组织转变为另一种分化组织的过程。)
约翰尼斯·菲比格
❷ ▏年份: 1966年
▏人物: 裴顿·劳斯
▏理由:“病毒致癌说”
1901年,美国生物学家裴顿·劳斯提取患结缔组织瘤的鸡的无细胞滤液,注射到健康鸡的身上,发现健康鸡同样患上肿瘤,并提出“病毒致癌学说”。
在那之后,科学家们不断发现病毒与癌症息息相关的例证,如人类乳头状病毒感染与宫颈癌,乙型肝炎病毒与肝癌,肝炎病毒与肝癌及幽门螺杆菌感染与胃癌等等。
裴顿·劳斯
❸ ▏年份: 1975年
▏人物: 戴维·巴尔的摩、罗纳托·杜尔贝科以及霍华德·马丁·特明
▏理由:“发现肿瘤病毒和细胞的遗传物质之间的相互作用”
1970年,美国科学家戴维·巴尔的摩、罗纳托·杜尔贝科以及霍华德·马丁·特明证实“劳斯肿瘤”病毒是单链RNA病毒,并发现了逆转录酶,该病毒通过逆转录酶将RNA逆转形成互补DNA(cDNA),然后整合到宿主细胞染色体中,进而触发细胞的非正常增殖而转变成癌细胞。
❹ ▏年份: 1989年
▏人物: 迈克尔·毕晓普以及哈罗德·瓦慕斯
▏理由:“发现逆转录病毒致癌基因的细胞来源”
在原癌基因被发现之前,科学界一直认为癌症是由病毒基因所致。来自美国的科学家迈克尔·毕晓普和哈罗德·瓦慕斯发现肉瘤病毒所含有的致癌基因,在鸡及其他哺乳动物的正常细胞的基因组中均能找到,因此,他们认为致癌基因进入细胞不是由病毒的侵入引起的,而是由于正常细胞的基因发生变异所致,而这种基因被称为“原癌基因”。
“原癌基因”的发现为癌症的早期诊断和预测开辟了一条新的途径,从而使癌症真正进入分子研究的时代。
❺ ▏年份: 2001年
▏人物: 利兰·哈特韦尔、蒂姆·亨特以及保罗·纳斯
▏理由:“发现细胞周期的关键调节因子”
美国科学家利兰·哈特韦尔与英国科学家蒂莫西·亨特和保罗·纳斯以酵母为模式生物体,采用遗传学和生物化学的研究方法,确定了在真核生物中控制细胞周期的两种因子:细胞周期蛋白(cyclin)和细胞周期依赖性蛋白激酶(CDK)。
细胞周期控制中出现的基因缺陷可能会导致染色体的变异,并最终导致癌细胞的形成,三位科学家的发现为癌症治疗提供了一种新的思路。
❻ ▏年份: 2008年
▏人物: 哈拉尔德·楚尔·豪森
▏理由:“发现导致子宫颈癌的人乳头状瘤病毒(HPV)”
德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森证实了人类乳头状瘤病毒的新构成,这使人们了解了乳头状瘤病毒导致癌症的机理,影响病毒持续感染和细胞变化的因素。
他发现了HPV16和18型病毒,这使科学家最终能够研发出保护人们不受高风险HPV16和18型病毒感染的疫苗,疫苗的保护率超过了95%。疫苗还降低了进行手术的必要性和宫颈癌给全球卫生体系造成的负担。
哈拉尔德·楚尔·豪森
❼ ▏年份: 2009年
▏人物: 伊丽莎白·布莱克本、卡罗尔·格雷德以及杰克·绍斯塔克
▏理由:“发现端粒和端粒酶如何保护染色体”
美国科学家伊丽莎白·布莱克本以及杰克·绍斯塔克在最初的合作研究中发现端粒中一段独特的DNA序列保护染色体免于退化,后来布莱克本的博士生卡罗尔·格雷德发现了参与端粒DNA复制的一种逆转录酶-端粒酶,从而揭开了人类衰老和罹患癌症的奥秘。
目前,大量的体内外实验均证明抑制端粒酶活性具有显著的抗肿瘤效应,因此,有理由相信端粒酶将成为有史以来最具有抗肿瘤作用的治疗性靶标。
❽ ▏年份: 2011年
▏人物: 布鲁斯·巴特勒和朱尔斯·霍夫曼
▏理由:“激活先天免疫机制的发现”
▏人物: 拉尔夫·斯坦曼
▏理由:“发现树突细胞和其在获得性免疫中的作用”
法国科学家朱尔斯·霍夫曼同美国科学家布鲁斯·巴特勒在免疫学领域合作进行的研究,使人类发现了这一领域迄今为止还鲜为人知的受体,即TLR受体。这一重大发现能更好地理解机体在受到感染性疾病的入侵时迅速作出的防御反应。
先天免疫机制激活的发现在人类健康中的应用前景无限。为预防和治疗传染病、癌症和炎症性疾病开辟了新的途径。这些发现还可能有利于开发治疗疫苗和抗癌的成功。
美国科学家拉尔夫 ·斯坦曼在实验中发现,提纯过的巨噬细胞并不会自动攻击外来的病原体,而改用从小鼠肝脾中提取的混合物跟病原体一接触,免疫反应就发生了。最终斯坦曼和导师科恩一起,确定了“混合物”是一种全新的细胞,取名“树状细胞”,两人还为此发表了论文。
随着树状细胞近几年在免疫学中的表现,它在世界上最难的两种疫苗艾滋病疫苗和癌症疫苗相关研究中的潜力已经显现。
晚年,拉尔夫·斯坦曼主要致力于利用树状细胞进行癌症疫苗的应用研究,教会树状细胞识别癌变的细胞,让它向免疫系统报信,免疫系统再把癌变细胞当作外来病原体消灭掉。
❾ ▏年份: 2016年
▏人物: 大隅良典
▏理由:“发现细胞自噬的机制”
20世纪90年代,日本科学家大隅良典教授开创性地建立了酵母为研究自噬的模型。通过大规模遗传筛选,大隅良典找到了一系列参与自噬体形成过程的突变体。随后,其团队成功地克隆出了第一个自噬基因,命名为Atg1基因(即autophagy related gene)。
通过克隆鉴定了筛选到的大部分突变体,并深入研究这些基因的功能。最突出的是阐明了两个类泛素系统:包括Atg12与Atg5的偶联以及Atg8与PE的偶联,在自噬小体形成中起重要作用。至此,人们对细胞自噬的分子机制才开始有了较为清晰和深入的认识。
大隅良典的研究为揭示多种疾病包括肿瘤和神经退行性疾病的发生发展奠定了理论基础,并为药物研发提供了新的方向。
大隅良典
➓ ▏年份: 2018年
▏人物: 詹姆斯·艾利森和本庶佑
▏理由:“发现负性免疫调节治疗癌症的疗法”
美国免疫学家詹姆斯·艾利森所研究的是一种蛋白质,这种蛋白质对于免疫系统具有抑制作用。他意识到,如果把这个“刹车片”进行暂时性的抑制,将可能释放我们身体免疫系统对癌细胞发起攻击的潜力。在此基础上,他发展出一套全新的癌症诊疗方案。
与此同时,日本免疫学家本庶佑在免疫细胞表面发现了一种蛋白质,在对其功能进行了细致研究之后发现,这种蛋白质同样对人体免疫系统具有抑制作用,也是一块“刹车片”,只是作用的机制有所不同。基于他的发现建立的癌症疗法被证明极具效果。
面对癌症的威胁,人类从未停止过斗争。100多年来,科学家们努力探索着癌细胞的生存和发展机制,并不断有新的发现,但迄今尚无彻底征服癌症的“灵丹妙药”。
华罗庚先生曾说过:“在寻求真理的长河中,唯有学习,不断地学习,勤奋地学习,有创造性地学习,才能越重山跨峻岭。”
“癌症”就如人类面前的重山峻岭,不仅需要诺贝尔奖获得者们的努力,更需要全世界的科研以及医学工作者共同努力去攻克它。
相信在不久的将来,癌症终将会被人类“消灭”。
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