中國醫(yī)學科學院腫瘤研究所 程書鈞
惡性腫瘤是環(huán)境與宿主因素相互作用的產(chǎn)物,。細胞從癌變到腫瘤的快速生長,、侵襲和轉(zhuǎn)移是一個多因素作用,、多基因參與,,經(jīng)過多階段變化累積起來的,、極其復雜的病變過程,。惡性腫瘤細胞的一個重要特點就是由于其基因組的不穩(wěn)定性,,造成細胞分裂延續(xù)過程中不斷產(chǎn)生新的變異細胞,,在腫瘤細胞中出現(xiàn)具有不同生物特性的變異細胞群體,。
隨著人類基因組計劃的完成以及高通量,、大規(guī)?;蚍治黾夹g(shù)的出現(xiàn),,人們已對大腸癌、乳腺癌,、胰腺癌,、肺腺癌、腦膠質(zhì)瘤等進行了大規(guī)模的基因突變分析,,發(fā)現(xiàn)患相同類型腫瘤的不同個體之間,其腫瘤組織的基因突變譜差異很大,,這是造成相同病理類型的腫瘤具有不同臨床表型的生物學基礎(chǔ),。
從單個基因突變到幾個基因異常的簡單疊加,,都難以解釋人類腫瘤發(fā)生,、發(fā)展的個體差異性及其他復雜的臨床表現(xiàn),。腫瘤中的突變基因不僅數(shù)目繁多功能復雜,,而且處在動態(tài)的生物網(wǎng)絡(luò)之中,。在細胞中,彼此相互聯(lián)系基因/蛋白構(gòu)成了復雜的細胞網(wǎng)絡(luò),包括信號通路,、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和代謝網(wǎng)絡(luò)等,。生物系統(tǒng)中,,任何一個基因都不是獨立執(zhí)行功能,,它們必須與其他基因相互協(xié)調(diào),作為細胞網(wǎng)絡(luò)中的一環(huán)協(xié)同完成一定的生物過程,,參與決定細胞的行為和表型,。
突變基因在細胞網(wǎng)絡(luò)中所處地位不同,,對網(wǎng)絡(luò)的影響可能會不同,,而且不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),,對于基因突變耐受能力也不同,。從這個意義上講,,腫瘤實際上是一種分子網(wǎng)絡(luò)病,,脫離整體而孤立地強調(diào)單基因的作用是片面的,。這也是近年來有學者提出,,腫瘤研究要從著重考察單個癌基因/抑癌基因作用的“oncogene addiction”(原癌基因依賴)轉(zhuǎn)向基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)生物學的“network addiction”(網(wǎng)絡(luò)依賴)的原因,。
惡性腫瘤不僅涉及紛繁復雜的基因突變,而且這些突變基因彼此交錯聯(lián)系,,共同存在于一個精妙的生物網(wǎng)絡(luò)中,。筆者所在實驗室通過對肺癌發(fā)生不同階段的比較生物學研究,,發(fā)現(xiàn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展可能不是相關(guān)基因遺傳改變簡單疊加作用的結(jié)果,而是涉及細胞生長,、分化等通路的基因群網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能異常驅(qū)動下的細胞惡性轉(zhuǎn)化,。這種分子網(wǎng)絡(luò)的異常程度及復雜性決定了腫瘤的惡性表型和個體差異。擋在人們眼前的是一種啟動了錯誤程序的分子網(wǎng)絡(luò)病,,而對付這樣一種復雜的疾病,,需要改變現(xiàn)有策略、挑戰(zhàn)固有理念,。
細胞癌變和腫瘤防治研究仍將是本世紀生命科學和醫(yī)學研究的熱點和難點,。當前對癌細胞本質(zhì)的認識仍然處于初級階段,人們徹底解碼癌細胞本質(zhì)之時,,可能就是了解自身生命現(xiàn)象之日,。