突变之外，进化也是癌症发展的主因

　　一篇文章对广泛认可的癌症形成“突变累积”模型表示质疑，并提出了细胞群受进化压力影响作用的模型。这篇文章认为，通常情况下，健康组织环境的生态系统可令健康细胞在与癌症突变的竞争中胜出；而当组织生态系统因衰老、吸烟或其他刺激因素而发生改变时，则癌症突变在此时便突然遇到了最适合自身的环境，导致这部分细胞群进入超脱了自然选择的增殖状态。（ProcNatlAcadSciUSA,2015,112(29):8914–8921.）

　　这个癌症形成的新概念对癌症治疗和药物设计具有深远的影响。

　　科罗拉多大学癌症中心基础科学副主任暨研究作者JamesDeGregori博士表示，人们一直以来都在尝试研制能够针对癌细胞中特定突变的药物。但如果是整个机体的生态体系，而不仅是癌症引发的突变导致了癌症的发生发展，那便应该将能够促进健康细胞生存的干预措施和生活方式选择作为首选，以这种方式抑制癌症的出现。

　　研究人员提出的这个模型有助于解决癌症学界一个历史悠久的问题，即Peto悖论——如果癌症形成的原因是随机激活的突变所致，那么大型动物的细胞数量更多，低龄发病的风险应该更高。但为何形体大小各异、寿命长短不一的各种哺乳动物都多半在高龄时才发生癌症？

　　DeGregori指出，蓝鲸体内的细胞是小鼠的一百多万倍，寿命是小鼠的50倍左右，但蓝鲸在整个生命周期中发生癌症的风险并不比小鼠高多少。DeGregori和CU癌症中心的同事AndriiRozhok博士认为答案除了激活突变之外，癌症还需要组织环境出现年龄相关的变化才可使得癌细胞的生存与生长不断进化，在竞争中胜过健康细胞。

　　考虑一下这两种进化情形：有一块草坪，草坪健康便可轻松防御蒲公英；而在恐龙时代，环境一直偏好大型蜥蜴类，后来出现彗星撞进，形成了新的环境，此时的环境偏好进化出能够良好适应新环境的新物种，包括大型哺乳动物。

　　从草地的情形分析：健康细胞是健康身体这个生态系统中最优化的细胞。而当组织生态系统发生了变化，如衰老、吸烟等，则癌症所致突变则常常能更好地利用受损的组织环境。这种情况下，DeGregori建议，寻求一些能够支撑健康组织适应度的干预措施更像是给草地施肥，而不是遍地除草。

　　一些研究表明，能够引起癌症的突变并不一定会增加癌细胞的适应度，这些结果同样支持DeGregori的模型。实际上，健康的细胞在健康组织环境中的优化程度很高，出现任意突变都会导致其适应度降低。

　　例如，部分癌细胞的变异方式是使得自身能够在进展期肿瘤内部的缺氧组织环境中存活。但这种适应性变化仅能增加在缺氧组织中的适应度。而在健康、富氧的组织中，这种突变则并不具备优势。健康组织中，出现这种突变的细胞在进化过程中输给了健康细胞；癌细胞败北后死亡，或至少导致细胞群受到抑制，只能维持很少的数量。

　　而当组织环境变化时又会有哪些情况发生？可以参考恐龙的情形。6500万年以前，整个地球温润潮湿，适合恐龙生存，但也有少量早期哺乳动物穿行而过。随后巨型彗星撞击（同时期也有其他环境改变，但以此为主），改变了原生态系统的基本动态平衡。正是因为生态系统进行了这番调整，导致了有皮毛或羽毛的恒温动物最终主宰了地球。

　　看上去似乎是新的成功基因变化产生了新的成功物种。但在这个例子中，同癌症一样，携带“新”基因的个体其实可能早已存在，实际上是生态系统的改变才令其得以开花结果。但癌症生物学家仍然在关注诸如衰老和吸烟如何诱导新的突变形成，而非着眼于背景因素如何改变组织环境，继而改变了对既存突变的选择结果。支持这一观点的DeGregori指出，建立了干细胞池模型的研究显示，组织环境带来的选择压力与决定干细胞群组成的突变相比力量更为强大。

　　DeGregori表示，当机体因衰老、吸烟基因遗传变异或其他因素发生变化时，改变的实际上是组织生态系统，导致新的细胞类型取代了健康细胞。

　　当然，癌症发展需要突变以及其他基因变化。但这些突变如何引发癌症？可能并不是因为突变意外创造了能够横行无忌的“超级细胞”。机体中通常一直存在致肿瘤突变，只是被对抗的选择压力全面牵制。而当组织生态系统和选择压力呈现出一些变化使得癌细胞突变比正常细胞更适于生存时，癌细胞数量便日益增加，逐渐超过了正常细胞。

　　人们能通过一些生活方式选择避免一部分组织变化，例如可以不吸烟。但不幸的事，人们无法抗拒衰老。但组织环境可能也有一些特点随着新疗法和新进展得以不断增强，能够更好、更长时间地抑制癌症。