——浅谈细胞动力学(科学对话)
[河北医科大学第四医院 河北省肿瘤研究所 赵泽贞 教授]

小李:张大夫,我有些问题又来请教,恶性肿瘤生长的很快,请您谈谈癌细胞是如何繁殖的?

张大夫:好,人体的正常细胞,一旦发生癌变,就失去了调节及控制,就再也不象正常组织的细胞那样有计划的生育,而是不受限制的无止境的繁殖后代。它的生育方式既不是“胎生、”也不是、“卵生、”。而是无性繁殖靠自身的细胞分裂来传宗接代,自身一分为二,就是由一个癌细胞分成两个,两个变成四个,四个变成八个,这样持续的繁殖下去,所以就形成了逐渐增大的肿瘤肿块。

小李:那么癌细胞是怎样由一个变成两个的呢?由一个变成两个需要多长时间?

张大夫:每个癌细胞分裂成两个癌细胞的过程,实际上就是按照自己本来的面目自我复制的过程,这个过程叫细胞增殖周期,也有人叫分裂间期。当代科学家们借助电子显微镜等高级光学仪器,揭开了癌细胞的微观奥秘。原来在分裂间期癌细胞并不是静止的,而是在积极的进行生命活动,细胞体内起着急烈的变化,这大约经过四个阶段,第一阶段是刚刚分裂成的新细胞,个较小,它继续增长,个体有所增大,开始合成核糖核酸,各种蛋白及脱氧核糖核酸的各种前身物,为合成脱氧核糖核酸作充分的物质准备,所以叫“脱氧核糖核酸合成前期”,为了书写方便,科学家给它定了一个代号叫G1期。这一阶段需要的时间最长,约几小时到几十天甚至几个月。第二阶段是利用已准备好的各种物质正式合成脱氧核糖核酸,故名思议叫“脱氧核糖核酸合成期”,代号叫S期,一般需要7-8个小时。第三阶段叫“脱氧核糖核酸合成后期”代号G2期,这时癌细胞继续合成核糖核酸及各种蛋白质,为细胞的分裂作准备。约经过一个到一个半小时。第四阶段是细胞分裂期,代号“M期”。这时细胞质内的中心粒分裂并向细胞两端移动,细胞核内的各条染色体一分为二,并分别移向细胞两端,细胞核及细胞质都开始分裂,细胞中间逐渐变细,形成亚铃状,细胞能自动的将遗传信息及各种物质保质保量的平均分配成两部分,最后从中间断开,分裂成两个新细胞。约用半小时至几小时来完成。就这样,经过这四个阶段完成了整个细胞增殖周期,总共约几个小时到几天,几十天甚至几个月。根据肿瘤的种类不同及不同的病人可长可短。然后又进入第二个细胞增殖周期的G1,期的增殖活动,由这两个又变四个,如此循环不已。

小李:啊,明白了,真有趣儿。那么是不是细胞每分裂一次,肿瘤的肿块就长大一倍呢?

张大夫:这个问题提的很好。从理论上讲细胞每分裂一次,肿瘤块应增大一倍,但事实上并不是这样。原因是肿瘤由一个瘤细胞群及血管结缔组织等组成。癌细胞群中每个细胞增殖活动不是完全一样的,其中有一部分完全失去了增殖能力,再也不能分裂,叫“不育细胞”,逐渐分化衰老最后死亡,这对肿瘤块来讲要不断丢失这部分细胞,还有一部分是暂时不增殖的细胞,仍保持着生育能力,一旦条件适合,可随时进入增殖周期,繁殖后代,这叫Go期细胞。这两种细胞在一定时间内不增加肿瘤细胞总数,只有在增殖周期的癌细胞才增加肿瘤体积,所以肿块增长速度与细胞分裂次数不完全一致。

小李:张大夫,您讲的这些细胞的增殖活动及变化就是常说的“细胞动力学”吗?

张大夫:是的。

小李:研究细胞动力学有什么意义呢?

张大夫:很有意义。药理学家和临床医生们正是利用癌细胞的增殖活动规律,来研究抗癌药物及治疗方案的,他们设想降服癌症,为人类造福。例如抗代谢类药物中的6-巯基嘌呤、5-氟脲嘧啶、阿糖包苷等药,能在S期阻断和干扰脱氧核糖核酸的合成。而氮芥类药物能在整个增殖周期的任何环节下破坏脱氧核糖核酸。秋水仙碱能在M期影响癌细胞的分裂。不论对哪个阶段有作用,都能影响癌细胞繁殖后代,以达到治疗目的。可是肿瘤细胞的增殖活动,并不是象做团体操一样动作那么一致,而是象赛跑一样,有先有后,一个肿瘤肿块包括各个增殖阶段的癌细胞,所以医生们发现单一用某种对某期有效的药物,只是对一部分癌细胞有杀伤或抑制生长作用,而另一部分处在其他增殖的癌细胞照常增殖,往往疗效不好。如果选择对不同增殖期有效的几种不同药物,互相配合,采取“多点种联合作战”,能杀伤更多的癌细胞,能大大提高疗效。医生要根据细胞动力学的理论和癌肿瘤的种类、病理分型以及病人的全面情况,要周密的制定治疗方案。

小李:原来如此,看来得了肿瘤不能乱用药啊!还是找正规医院治疗最可靠。这么说,联合用药可以根治癌症吗?

张大夫:还不能肯定,事实上目前还不能肯定用药物完全根治癌症,这个问题比较复杂,有人认为抗癌药物对暂时不生育的Go期细胞群作用不明显,即使能把正在增殖的细胞群全部用药杀灭,只要有Go期的癌细胞存在,它随时可以进入增殖周期,延续后代,扩大队伍,肿瘤能复发就在于此,科学家们正在积极研究杀伤Go期癌细胞的特效办法。

小李:但愿科学家们早日研究成功,拯救癌症病人生命。

张大夫:相信不久的将来会成功的