第三八三章 癌细胞的十大特征 （祝各位新年快乐！）
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居然真的诱导正常细胞癌变，成为了癌细胞！
做了很久癌基因组DNA测序的乔飞对癌细胞形态非常熟悉，眼前被黑色微粒感染的人体正常细胞发生了上述的这些变化，可以毫不犹豫的肯定——这些细胞已经变成了癌细胞！
本来，诱导一个细胞发生癌变并不值得惊讶，就算在宏观环境下，通过一定量的辐射照射或者化学试剂刺激，同样可以让正常细胞发生癌变…
而让人惊讶的，这种变化的速度居然如此之快，目的如此明确——从黑色微粒进入细胞，这才仅仅过了二十四个小时…不过，从时间上面来说，也基本上可以确定导致正常细胞发生癌变的元凶就是黑色微粒，这已经毋庸置疑。
在正常的情况下，癌细胞的出现因为其是因为正常细胞的基因组持续发生DNA变异，并通过不断的分裂将这些变异积累下来，最终经过漫长的时间，这些积累的变异达到能够自我复制和生存的情况时，才能最终形成癌细胞…
这是一个相对漫长的过程，毕竟，并不是每次细胞分裂都会有DNA变异发生，也不是每次的DNA变异都能积累下来，毕竟有人体内是有非常完善的管控系统…比如前几天和梁晓慧谈论的P53抑癌基因，就是其中的典型代表。
而黑色微粒，居然直接在分子层面上进行操作，直接将单个细胞进行改变，进行目的明确而且速度极快的癌变…
整个过程乔飞记得很清楚，被黑色微粒感染的细胞并没有进行过分裂这个过程…这也就是说，黑色微粒在进入人体细胞后，如同一个装修工人一般将整个细胞进行了重新装修和改造，这个过程并没有经过外界因素的干扰，完全是由其内部自动发生。
乔飞明白自己接来下应该会有一些休息的时间了，因为他已经观察到这些癌细胞已经开始分裂，有几个细胞已经开始从最初的一，直接分裂成为两个一模一样的癌细胞，变成了二…
这个分裂过程会持续一段时间，他已经在这里观察了一天一夜，实在已经人困马乏，便决定将这个已经能够预测结果的过程放弃掉一部分，回宿舍休息。
离开观察室回到宿舍，现在的时间正是中午十二点，秦兰毫无疑问的尚在新研究站忙碌…乔飞一个人填饱肚子，并快速的洗了一个热水澡，这才坐在电脑前，等待身上的水干之后再去补觉。
在这段等待的时间中，他直接找到了那篇自己以前看到过的文献——《Hanahan D， Weinberg R A. Hallmarks of ext geion[J]. cell， 2011， 144(5): 646-674.》。
这文献是Douglas Ha A. Weinberg两名著名的学者在Cell上发表的重量级文献《The Hallmarks of cer》在2011的升级版研究。
虽然这篇文献是在接近二十年前的2011年发表的，但是这篇长达二十九页的概述性文章总结了当时十年内肿瘤研究早期的所有热点研究，并对癌细胞的特点进行了非常完善与详细的概括，相当于是肿瘤研究的入门级资料…
这篇文章上，概括了癌细胞一共十个非常明确的特征，分别是
1、自给自足生长信号（Self-Suffi Growth Signals）；
2、抗生长信号的不敏感（Iy tnals）；
3、抵抗细胞死亡(Resistih)；
4、潜力无限的复制能力(Limitless Replicative Potential)；
5、持续的血管生成(Sustained Angiogenesis)；
6、组织浸润和转移(Tissue Invasioasis)；
7、避免免疫摧毁(Avoidiion)；
8、促进肿瘤的炎症（Tumor Promotion Inflammation）；
9、细胞能量异常（Deregulating Cellular Eics）；
10、基因组不稳定和突变（Geability and Mutation）
这十个特征，已经将肿瘤细胞的所有特点几乎全部概括…
考虑到接下来自己可能要观察样本体内黑色微粒导致的癌变过程，乔飞决定先了解正常肿瘤细胞的特点与过程，并在观察过程中进行对比，如果有哪些不同能够被自己观察到，这些点都可能成为破解黑色微粒生物机制的突破口…
第一、第二和第三点，都是在描述肿瘤细胞将自己的“命运”控制在自己的手里的前提，这是肿瘤细胞能够生存的基础条件…生长信号系统是迄今为止发现的人体内最为复杂的系统之一
——倘若一个细胞想要改变现有状态，比如从静止开始生长分化，那么这个细胞会受到一系列相关指令的控制，才能导致这一过程的进行…这些指令先后给与细胞信号，并让其有序的发生相应的生理过程，这样才能让数以万亿计的细胞各司其职，在和谐统一的秩序中维系着人体的平衡…
这是所有正常细胞无一例外必须遵守的“规则”…这些改变细胞状态的指令，生物学上称之为信号分子，它们多是外源的…也就是说，从其他细胞中产生，而不是细胞自己产生。
而癌细胞就是超脱出这些规则之外的另类，它们能够通过种种手段，将自己对于外源生长信号的依赖降到最低限度——其中的重要通路，就是自己生产这些信号分子，实现自己命令自己的这种相对“自由”状态…这样，它们就能够将自己的生产发育过程控制在自己手里，再也无需听任外源性信号的命令。
除了这些生长信号，人体内还存在着生长抑制信号…这些生长抑制信号可以在细胞分裂的不同阶段，随时检查细胞的“身体状况”和周边环境——一旦发现异常，它们将根据情况来决定细胞的未来的命运，甚至直接让细胞停止分裂，直至进行自我凋亡。
而癌细胞具有一种明显的特点，就是能够通过基因突变使得这些生长抑制信号分子失去活性，从而让生长抑制信号失去作用，失去对自己的控制。
至于第三点，主要是指的细胞凋亡过程，这一点已经在和当初梁晓慧同学的探讨中得到过一些“复习”，而逃避细胞凋亡过程几乎是所有类型的癌细胞都具有的能力。
负责细胞凋亡的信号分子大体上可以分为两类：一类如同第二、中所述的生长抑制信号分子，如P53抑癌基因产生的蛋白就是其中最为重要的成员，而另一种负责执行——前者监控细胞内外环境，一旦发现不正常情况足以触发细胞凋亡，即指挥后者进入执行阶段，消灭掉发生变化的正常细胞。
目前科学研究证实，DNA损伤、信号分子的失衡以及机体缺氧都有可能触发细胞凋亡——细胞凋亡是人体防癌抑癌的主要屏障，只是，癌细胞的第三个特征，就是能够让类似P53基因发生变异，从而使其产生的蛋白质失去生物功能，从而让自己永远进入不了自我凋亡阶段。
肿瘤细胞的这三个特征，都是通过控制其内部的DNA进行变异而实现，同样通过这三个特征，可以使肿瘤细胞独立于人体内系统之外，成为人体内的一块“法外之地”，使它们得到相对较大的自由，任自己发展…
只是可惜，这三个过程都是分子层面的变化，乔飞的微视功能目前还达不到这种细微的程度，连他自己都不知道微视功能以后是否能继续升级。
第四、具有无限的复制潜力…这是癌细胞最重要的一种特征，也是其危害人体的主要根源之一，因为癌细胞快速的分裂，让人体内的法外之地越来越多，最终形成的癌组织将影响人体正常的器官功能，从而导致人体死亡…
在细胞体外培养实验中，大多数正常细胞仅有60次左右的分裂能力，这也就是著名的海弗里克极限，而现在分子生物学已经证实，细胞的分裂能力与染色体末端的一段数千个碱基的序列有关，也就是著名的染色体端粒！
细胞每经一个分裂周期，这段端粒的DNA序列就会减少50～100个bp，随着分裂次数的渐多，端粒变得越来越短，后果就是其无法再保护染色体的末端，染色体也就无法顺利复制，进而导致细胞的衰老死亡…
这个特征同样不适于癌细胞，几乎目前已知的所有癌细胞，都有维持自己端粒的能力——主要是通过过量表达端粒酶实现的，癌细胞中大量的端粒酶端粒酶为端粒末端添加所需碱基，能够保证端粒不会因复制而缩短。
所以，著名的海拉细胞系——这个妇女的癌细胞从二十世纪六十年代开始培养，一直培养到现在，这些癌细胞仍然在旺盛的分裂和存活，并没有衰老和死亡。
这一点以微视功能现在的能力，可能仍然无法看到，乔飞轻轻的叹了一口气，继续阅读下去。
第五、持续的新生血管形成…看到这个标题，他终于开心了，这在样本身体内的肿瘤细胞后续变化中，自己可以微视功能观察到这一点。
血管是人体循环系统的管道，是所有细胞最为重要的传送带，也就是“粮道”——这个“粮道”对于细胞正常生长并良好地行使其功能具有必要的及益处意义，以至于一个细胞与其最近的毛细血管的距离不能超过100微米。
通常情况下，在人体组织形成和器官发生的生理过程中，血管生成是受到非常精细与复杂调控的，而且血管形成也是暂时的…当一个生理过程结束后，血管生成也会停止——促进和抑制血管生成的信号分子通常处于“势均力敌”的平衡状态。
癌细胞的能力，就是获得了持续的新生血管形成能力，也就打破了这个来之不易的平衡——在相当多的肿瘤中都发现了一种类型的DNA变异，这种变异也是乔飞过去在实验室中经常测定的肿瘤DNA的靶点——VEGF，即血管内皮生长因子和FGF，即成纤维细胞生长因子。
关于这两个信号通路的研究，是为数不多的已经清楚整套生物机理的过程，所以开发出了相应治疗癌症的肿瘤药…癌细胞中，因为VEGF与FGF的表达水平都远高于正常现象，这两种东西都能够使癌组织内持续的生长出血管，为肿瘤细胞输送源源不断的养分。
第六点同样可以被乔飞的微视功能观察到，被他记录在小本上，准备以后的观察阶段不要错过，那就是癌细胞的侵袭和转移——人体中的正常细胞除了成熟的血细胞外，大多数需要粘附在特定的胞外基质上才能存活并正常行使功能，一旦脱离细胞的胞外基质则会发生细胞凋亡。
将这些细胞粘附在胞外基质或互相粘附在一起的分子称为细胞粘附分子，它们如同“锚”把船固定在港口一样发挥着锚定的作用…读到这里，乔飞马上想起来一个重要的生物学专业术语——“E-钙粘素”，这种细胞粘附分子是目前研究最深入的，自己曾经读过大量的相关文献。
而癌细胞中，几乎所有的细胞黏附分子都消失了，曾经有很多科学家们认为E-钙粘素在上皮细胞癌中发挥着广泛的抑制癌细胞侵袭和转移的作用——它的活性的丧失标志着癌细胞在获得第六种武器的道路上迈出了重要的一步，因为癌细胞一旦失去了这个“锚”，它们就将扩散，扩散到人体几乎每一个角落，也就是平时医学治疗上所说的癌转移。
至于第七点、免疫逃逸，第八点、引发炎症反应，第九点、细胞能量代谢异常和第十点、基因组不稳定和突变，这些已经不需要乔飞再进行深入思考，因为这几种能力就是字面意思….
他只是简单的阅读了一下免疫逃逸的内容，因为目前尚不清楚为什么肿瘤细胞能够逃过大部分的免疫军团追杀——无论是固有免疫还是适应性免疫系统，其实在肿瘤清除中都能起到作用。
最显而易见的，是几乎所有的实体肿瘤却都具有不同的逃逸人体免疫系统监视的功能，确保它们不被免疫细胞如T细胞，B细胞，巨噬细胞和自然杀伤细胞的杀伤和清除——在结肠癌和卵巢癌患者中，那些体内含有大量K杀伤细胞的病人状况要比缺少这些免疫细胞的病人好得多——这也从侧面说明了人体的免疫系统并没有失去作用，而只是对癌细胞失去了作用。
癌细胞逃逸了…
而在一些具有高度免疫原性的癌细胞中，通常会通过分泌TGF-β或其它免疫抑制因子，直接瘫痪人体整套免疫系统，如同艾滋病毒一样厉害。
居然真的诱导正常细胞癌变，成为了癌细胞！
做了很久癌基因组DNA测序的乔飞对癌细胞形态非常熟悉，眼前被黑色微粒感染的人体正常细胞发生了上述的这些变化，可以毫不犹豫的肯定——这些细胞已经变成了癌细胞！
本来，诱导一个细胞发生癌变并不值得惊讶，就算在宏观环境下，通过一定量的辐射照射或者化学试剂刺激，同样可以让正常细胞发生癌变…
而让人惊讶的，这种变化的速度居然如此之快，目的如此明确——从黑色微粒进入细胞，这才仅仅过了二十四个小时…不过，从时间上面来说，也基本上可以确定导致正常细胞发生癌变的元凶就是黑色微粒，这已经毋庸置疑。
在正常的情况下，癌细胞的出现因为其是因为正常细胞的基因组持续发生DNA变异，并通过不断的分裂将这些变异积累下来，最终经过漫长的时间，这些积累的变异达到能够自我复制和生存的情况时，才能最终形成癌细胞…
这是一个相对漫长的过程，毕竟，并不是每次细胞分裂都会有DNA变异发生，也不是每次的DNA变异都能积累下来，毕竟有人体内是有非常完善的管控系统…比如前几天和梁晓慧谈论的P53抑癌基因，就是其中的典型代表。
而黑色微粒，居然直接在分子层面上进行操作，直接将单个细胞进行改变，进行目的明确而且速度极快的癌变…
整个过程乔飞记得很清楚，被黑色微粒感染的细胞并没有进行过分裂这个过程…这也就是说，黑色微粒在进入人体细胞后，如同一个装修工人一般将整个细胞进行了重新装修和改造，这个过程并没有经过外界因素的干扰，完全是由其内部自动发生。
乔飞明白自己接来下应该会有一些休息的时间了，因为他已经观察到这些癌细胞已经开始分裂，有几个细胞已经开始从最初的一，直接分裂成为两个一模一样的癌细胞，变成了二…
这个分裂过程会持续一段时间，他已经在这里观察了一天一夜，实在已经人困马乏，便决定将这个已经能够预测结果的过程放弃掉一部分，回宿舍休息。
离开观察室回到宿舍，现在的时间正是中午十二点，秦兰毫无疑问的尚在新研究站忙碌…乔飞一个人填饱肚子，并快速的洗了一个热水澡，这才坐在电脑前，等待身上的水干之后再去补觉。
在这段等待的时间中，他直接找到了那篇自己以前看到过的文献——《Hanahan D， Weinberg R A. Hallmarks of ext geion[J]. cell， 2011， 144(5): 646-674.》。
这文献是Douglas Ha A. Weinberg两名著名的学者在Cell上发表的重量级文献《The Hallmarks of cer》在2011的升级版研究。
虽然这篇文献是在接近二十年前的2011年发表的，但是这篇长达二十九页的概述性文章总结了当时十年内肿瘤研究早期的所有热点研究，并对癌细胞的特点进行了非常完善与详细的概括，相当于是肿瘤研究的入门级资料…
这篇文章上，概括了癌细胞一共十个非常明确的特征，分别是
1、自给自足生长信号（Self-Suffi Growth Signals）；
2、抗生长信号的不敏感（Iy tnals）；
3、抵抗细胞死亡(Resistih)；
4、潜力无限的复制能力(Limitless Replicative Potential)；
5、持续的血管生成(Sustained Angiogenesis)；
6、组织浸润和转移(Tissue Invasioasis)；
7、避免免疫摧毁(Avoidiion)；
8、促进肿瘤的炎症（Tumor Promotion Inflammation）；
9、细胞能量异常（Deregulating Cellular Eics）；
10、基因组不稳定和突变（Geability and Mutation）
这十个特征，已经将肿瘤细胞的所有特点几乎全部概括…
考虑到接下来自己可能要观察样本体内黑色微粒导致的癌变过程，乔飞决定先了解正常肿瘤细胞的特点与过程，并在观察过程中进行对比，如果有哪些不同能够被自己观察到，这些点都可能成为破解黑色微粒生物机制的突破口…
第一、第二和第三点，都是在描述肿瘤细胞将自己的“命运”控制在自己的手里的前提，这是肿瘤细胞能够生存的基础条件…生长信号系统是迄今为止发现的人体内最为复杂的系统之一
——倘若一个细胞想要改变现有状态，比如从静止开始生长分化，那么这个细胞会受到一系列相关指令的控制，才能导致这一过程的进行…这些指令先后给与细胞信号，并让其有序的发生相应的生理过程，这样才能让数以万亿计的细胞各司其职，在和谐统一的秩序中维系着人体的平衡…
这是所有正常细胞无一例外必须遵守的“规则”…这些改变细胞状态的指令，生物学上称之为信号分子，它们多是外源的…也就是说，从其他细胞中产生，而不是细胞自己产生。
而癌细胞就是超脱出这些规则之外的另类，它们能够通过种种手段，将自己对于外源生长信号的依赖降到最低限度——其中的重要通路，就是自己生产这些信号分子，实现自己命令自己的这种相对“自由”状态…这样，它们就能够将自己的生产发育过程控制在自己手里，再也无需听任外源性信号的命令。
除了这些生长信号，人体内还存在着生长抑制信号…这些生长抑制信号可以在细胞分裂的不同阶段，随时检查细胞的“身体状况”和周边环境——一旦发现异常，它们将根据情况来决定细胞的未来的命运，甚至直接让细胞停止分裂，直至进行自我凋亡。
而癌细胞具有一种明显的特点，就是能够通过基因突变使得这些生长抑制信号分子失去活性，从而让生长抑制信号失去作用，失去对自己的控制。
至于第三点，主要是指的细胞凋亡过程，这一点已经在和当初梁晓慧同学的探讨中得到过一些“复习”，而逃避细胞凋亡过程几乎是所有类型的癌细胞都具有的能力。
负责细胞凋亡的信号分子大体上可以分为两类：一类如同第二、中所述的生长抑制信号分子，如P53抑癌基因产生的蛋白就是其中最为重要的成员，而另一种负责执行——前者监控细胞内外环境，一旦发现不正常情况足以触发细胞凋亡，即指挥后者进入执行阶段，消灭掉发生变化的正常细胞。
目前科学研究证实，DNA损伤、信号分子的失衡以及机体缺氧都有可能触发细胞凋亡——细胞凋亡是人体防癌抑癌的主要屏障，只是，癌细胞的第三个特征，就是能够让类似P53基因发生变异，从而使其产生的蛋白质失去生物功能，从而让自己永远进入不了自我凋亡阶段。
肿瘤细胞的这三个特征，都是通过控制其内部的DNA进行变异而实现，同样通过这三个特征，可以使肿瘤细胞独立于人体内系统之外，成为人体内的一块“法外之地”，使它们得到相对较大的自由，任自己发展…
只是可惜，这三个过程都是分子层面的变化，乔飞的微视功能目前还达不到这种细微的程度，连他自己都不知道微视功能以后是否能继续升级。
第四、具有无限的复制潜力…这是癌细胞最重要的一种特征，也是其危害人体的主要根源之一，因为癌细胞快速的分裂，让人体内的法外之地越来越多，最终形成的癌组织将影响人体正常的器官功能，从而导致人体死亡…
在细胞体外培养实验中，大多数正常细胞仅有60次左右的分裂能力，这也就是著名的海弗里克极限，而现在分子生物学已经证实，细胞的分裂能力与染色体末端的一段数千个碱基的序列有关，也就是著名的染色体端粒！
细胞每经一个分裂周期，这段端粒的DNA序列就会减少50～100个bp，随着分裂次数的渐多，端粒变得越来越短，后果就是其无法再保护染色体的末端，染色体也就无法顺利复制，进而导致细胞的衰老死亡…
这个特征同样不适于癌细胞，几乎目前已知的所有癌细胞，都有维持自己端粒的能力——主要是通过过量表达端粒酶实现的，癌细胞中大量的端粒酶端粒酶为端粒末端添加所需碱基，能够保证端粒不会因复制而缩短。
所以，著名的海拉细胞系——这个妇女的癌细胞从二十世纪六十年代开始培养，一直培养到现在，这些癌细胞仍然在旺盛的分裂和存活，并没有衰老和死亡。
这一点以微视功能现在的能力，可能仍然无法看到，乔飞轻轻的叹了一口气，继续阅读下去。
第五、持续的新生血管形成…看到这个标题，他终于开心了，这在样本身体内的肿瘤细胞后续变化中，自己可以微视功能观察到这一点。
血管是人体循环系统的管道，是所有细胞最为重要的传送带，也就是“粮道”——这个“粮道”对于细胞正常生长并良好地行使其功能具有必要的及益处意义，以至于一个细胞与其最近的毛细血管的距离不能超过100微米。
通常情况下，在人体组织形成和器官发生的生理过程中，血管生成是受到非常精细与复杂调控的，而且血管形成也是暂时的…当一个生理过程结束后，血管生成也会停止——促进和抑制血管生成的信号分子通常处于“势均力敌”的平衡状态。
癌细胞的能力，就是获得了持续的新生血管形成能力，也就打破了这个来之不易的平衡——在相当多的肿瘤中都发现了一种类型的DNA变异，这种变异也是乔飞过去在实验室中经常测定的肿瘤DNA的靶点——VEGF，即血管内皮生长因子和FGF，即成纤维细胞生长因子。
关于这两个信号通路的研究，是为数不多的已经清楚整套生物机理的过程，所以开发出了相应治疗癌症的肿瘤药…癌细胞中，因为VEGF与FGF的表达水平都远高于正常现象，这两种东西都能够使癌组织内持续的生长出血管，为肿瘤细胞输送源源不断的养分。
第六点同样可以被乔飞的微视功能观察到，被他记录在小本上，准备以后的观察阶段不要错过，那就是癌细胞的侵袭和转移——人体中的正常细胞除了成熟的血细胞外，大多数需要粘附在特定的胞外基质上才能存活并正常行使功能，一旦脱离细胞的胞外基质则会发生细胞凋亡。
将这些细胞粘附在胞外基质或互相粘附在一起的分子称为细胞粘附分子，它们如同“锚”把船固定在港口一样发挥着锚定的作用…读到这里，乔飞马上想起来一个重要的生物学专业术语——“E-钙粘素”，这种细胞粘附分子是目前研究最深入的，自己曾经读过大量的相关文献。
而癌细胞中，几乎所有的细胞黏附分子都消失了，曾经有很多科学家们认为E-钙粘素在上皮细胞癌中发挥着广泛的抑制癌细胞侵袭和转移的作用——它的活性的丧失标志着癌细胞在获得第六种武器的道路上迈出了重要的一步，因为癌细胞一旦失去了这个“锚”，它们就将扩散，扩散到人体几乎每一个角落，也就是平时医学治疗上所说的癌转移。
至于第七点、免疫逃逸，第八点、引发炎症反应，第九点、细胞能量代谢异常和第十点、基因组不稳定和突变，这些已经不需要乔飞再进行深入思考，因为这几种能力就是字面意思….
他只是简单的阅读了一下免疫逃逸的内容，因为目前尚不清楚为什么肿瘤细胞能够逃过大部分的免疫军团追杀——无论是固有免疫还是适应性免疫系统，其实在肿瘤清除中都能起到作用。
最显而易见的，是几乎所有的实体肿瘤却都具有不同的逃逸人体免疫系统监视的功能，确保它们不被免疫细胞如T细胞，B细胞，巨噬细胞和自然杀伤细胞的杀伤和清除——在结肠癌和卵巢癌患者中，那些体内含有大量K杀伤细胞的病人状况要比缺少这些免疫细胞的病人好得多——这也从侧面说明了人体的免疫系统并没有失去作用，而只是对癌细胞失去了作用。
癌细胞逃逸了…
而在一些具有高度免疫原性的癌细胞中，通常会通过分泌TGF-β或其它免疫抑制因子，直接瘫痪人体整套免疫系统，如同艾滋病毒一样厉害。