寻找致癌元凶　探究致癌机理

    我们都知道，干细胞将来会用于帮助修复病变组织。但显然，这一天似乎还很遥远。科学家们最近公布了一项最新发现，使得干细胞研究变得尤为紧迫。这个发现就是：干细胞是某些癌症、有可能是所有癌症的致病根源。一些研究人员认为，在每一个肿瘤的核心存在少数癌变的干细胞，这些癌症干细胞导致并延续了恶性肿瘤组织的存在。

    如果这种观点正确的话，科学家们就可以解释为什么病人在接受抗癌药物治疗后在几乎完全痊愈的情况下还会复发；这种观点同时为科学家们指出了一种全新的开发抗癌药物的方法：选择那些能够杀死癌症干细胞的药物，而不是目前使用的杀死癌细胞或缩小肿块的药物。

    尽管上述观点还有待证实，但很多科学家表示，这一发现是5年来癌症研究领域最引人关注的重大发现之一。越来越多的科学家已经开始接受这个观点，越来越多的证据表明，癌症干细胞存在于各种肿瘤中。实际上，多年以来科学家们就认为，癌细胞拥有与干细胞相同的特性，只是随着各种生物技术在近年的出现，生物学家们才得以认识干细胞并证明了它们在肿瘤中的存在。

    世界上第一个癌症干细胞是由加拿大多伦多大学的科学家1997年在白血病中发现的。研究人员利用细胞表面的特征蛋白作为标记物，通过识别这些标记物来识别出造血干细胞，否则这些干细胞很难在肿瘤中发现。2003年，斯坦福大学的克拉克博士又成功地从乳腺肿瘤中发现了癌症干细胞。克拉克的研究证明，乳腺肿块中的大多数细胞不能进一步发育，只有少数细胞能孕育新的癌细胞，而且这些少数细胞与干细胞非常相似，都能繁殖和再生成熟的体细胞。

    2004年，多伦多大学发现人类脑瘤中存在类似干细胞的细胞；去年，佛罗里达大学的科学家报道说从骨癌中发现了癌症干细胞。虽然识别这些癌症干细胞群成为非常具有挑战性的研究，但对每个已发现的癌症干细胞进行认真鉴别和研究还需要时间。

    关于癌症干细胞的产生机理，生物学家还无法确定。有些科学家认为，可能是干细胞本身发生突变或DNA结构的改变，使得干细胞中控制自我更新能力的系统发生了紊乱，无法正常工作；还有科学家认为，可能是祖细胞发生了基因损坏，使得这些祖细胞没有正常发育成人体所需的体细胞，而是获得了与干细胞一样的自我更新能力。

    自我更新能力是干细胞独有的重要特性，它是指干细胞能够不对称地进行细胞分裂。一般细胞都像祖细胞一样分裂成两个新的子代细胞，而干细胞则分裂成一个新的干细胞和一个祖细胞，祖细胞失去了自我更新的能力，而获得了分化成组织所需的成熟体细胞的能力。

    经过这种不对称分裂后，在一个干细胞消失的同时，另一个干细胞又会生成，所以组织中的干细胞数会保持不变，干细胞在生成组织所需的新细胞的同时，自己也得到了重生。这些负责维持组织或器官生存的干细胞必须能够控制自己的数量，科学家们认为，干细胞控制数量的机理可能是化合物的交换，只有控制数量的机理正常运转，干细胞才能保持功能正常，而干细胞一旦癌变，它们就会失去对自己的数量规模进行控制的能力。

    这些观点可以解释癌症中让人困惑的几个难题。人体的许多组织如血液、皮肤和内脏等是最容易癌变的组织，这些组织有一个共同的特性，就是组成它们的细胞都是遭受高消耗的寿命短的细胞。

    当一系列的变异使得细胞的基因控制系统丧失功能后，细胞就会被认为已经恶性肿瘤化。那么，只能生存几个星期的皮肤细胞，是怎样积累这些足够变异的呢？假定这些变异是在干细胞自我更新的过程中积累而成的，似乎更有说服力。