美国癌症学家小威廉·G·凯林(WilliamG。KaelinJr。),英国临床医学家彼得·J·拉特克利夫爵士(SirPeterJ.Ratcliffe)和美国临床医学家格雷格·L·塞门扎(GreggL.Semenza)因为发现细胞氧气变化(oxygenavailability)的感知和适应机制而获奖。
什么是氧气变化?
细胞又是如何感知氧气变化?
这个过程跟肿瘤患者又有什么关系呢
我们知道,氧气是自然界最重要的物质之一。我们之所以要呼吸,就是摄取空气中的氧气。这就好像我们在自然界看到燃烧的火那样,许多物质通过与氧气进行剧烈的氧化反应才能释放出能量。
我们的身体也是如此,几乎所有的生物都需要利用氧气,将食物中蕴含的能量缓慢的释放出来,供应机体这个复杂系统的运转所需。
可是机体的氧环境并不是一成不变的,由于外界环境、代谢过程的变化,常常会面临缺氧的情况。上亿年的进化历程,让生物有机体能够从容应对缺氧状况,我们进化出一整套应对缺氧的生化调节机制。
红细胞生成素(EPO)就是其中的一员,肾脏和肝脏是EPO产生和调控的器官。
EPO有点像红细胞监工,当机体发生缺血、缺氧的状况时,EPO就会大量产生,激发骨髓等造血器官产生更多的红细胞以解决缺氧的“窘境”。
EPO对红细胞说:身体缺氧了,大家快来搬运氧气。
来自英国的癌症学家彼得·J·拉特克利夫爵士就对EPO研究产生了浓厚的兴趣,他发现,机体对氧气感知的进程非常普遍,几乎所有的动物细胞都能感知缺氧而产生类似于EPO一类的物质,对缺氧做出响应。
1989年,他建立了一个实验室以从事细胞氧传感途径的研究。我们目前对缺氧的大部分理解是来自Ratcliffe实验室。
PeterJ.Ratcliffe爵士
虽然知道EPO一类的物质在扭转缺氧方面这么有用,但是身体是怎样感知缺氧的呢?
这时候,美国癌症学家小威廉·G·凯林给出了全面的解释。凯林的工作主要集中在——癌症发生有关的细胞信号转导方面。
凯林在研究一种表现为多种肿瘤的罕见综合征时,发现抑癌基因VHL参与了低氧调节。
哈佛大学的WilliamG.Kaelin
原来,在缺氧条件下,细胞中一种叫做缺氧诱导因子(HIF-1α)的蛋白会进入细胞核,作用于EPO基因的调控片段,诱导EPO等缺氧调控蛋白的大量表达。
正常氧浓度下,或者缺氧缓解后氧浓度恢复正常,HIF-1α会跟大量的氧气反应,被氧化的HIF-1α像是被戴上了“手铐”,逃脱不得,很快就被抑癌基因VHL捕获并泛素化标记,进入降解途径。
正常氧浓度下,失去了HIF-1α的影响,EPO等调控蛋白的“缺氧保护机制”就很难发挥作用了。
HIF说:怎么回事?我变成了没用的垃圾?
氧气说:你是什么垃圾我说了算。
VHL:现在不缺氧,我带你共赴黄泉。
这个HIF-1则是美国医学家GreggSemenza在1992年在动物细胞内首次发现的,他使HIF氧气调节机制首次进入研究视野。
约翰霍普金斯大学的GreggL.Semenza
说了这么多,什么HIF、氧气、VHL,对肿瘤患者来说究竟有什么意义呢?
其实,在肿瘤治疗过程中,医生的一大难题是,找不到自己的对手是什么?在哪里?通过对缺氧调节机制的研究,让我们进一步了解了自己的对手是谁,以及怎样对付它们。
氧感应控制的细胞适应过程,除了能够刺激红细胞的产生(EPO通路),还能促进新生血管的生成(VEGF通路),还参与到机体免疫系统的微调等过程中。
因此,氧感应机制在癌症的发生发展过程中也起到举足轻重的作用。由于肿瘤组织生长迅速且没有节制,肿瘤细胞常常处于缺氧的状态下,氧感应机制会进一步刺激肿瘤血管的形成、重塑,从而助力癌细胞大量增殖和扩散。
大多数固体肿瘤都存在氧感应机制异常活化的现象,而肿瘤细胞的氧感应还能增加葡萄糖等营养物质的摄取,促进血管生成最终促进了癌细胞的增殖和转移。所有这些导致了癌症患者的预后变差。
这样看来,氧感应对正常细胞来说是一种保护机制,但对于肿瘤细胞来说,就成了助长癌细胞生长的“罪魁祸首”。
用于各种原因所致的急、慢性肠道疾病和肠道功能紊乱,如肠易激综合征、非感染性腹泻、肿瘤治疗引起的肠道功能紊乱和放化疗性肠炎;亦可促进创伤或术后肠道功能的恢复。
健客价: ¥26用于某些抗生素难以控制的病毒性或霉菌性细胞内感染的辅助治疗(如带状疱疹、流行性乙型脑炎、白色念球菌感染、病毒性心肌炎等);亦可作为恶性肿瘤的辅助治疗;本品可用于湿疹、血小板块减少、多次感染综合症、慢性皮肤黏膜真菌病等免疫缺陷疾病。
健客价: ¥361、用于慢性乙型肝炎患者。 2、各种原发性或继发性T细胞缺陷病。 3、某些自身免疫性疾病。 4、各种细胞免疫功能低下的疾病。 5、肿瘤的辅助治疗。 (详见包装内部说明书)
健客价: ¥9.5用于治疗各种原因引起的白细胞减少症,如放射性、抗肿瘤药物等所致的白细胞减少症。
健客价: ¥32本品适用于有胃肠道功能或部分胃肠道功能,而不能或不愿进食足够数量的常规食物以满足机体营养需求的应进行肠内营养治疗的病人,主要用于: 1.厌食和其相关的疾病; -因代谢应激,如创伤或烧伤而引起的食欲不振 -神经性/精神性疾病或损伤 - 意识障碍 - 心/肺疾病的恶病质 - 癌性恶病质和肿瘤治疗的后期 - 艾滋病病毒感染/艾滋病。 2.机械性胃肠道功能紊乱; - 颌面部损
健客价: ¥62本品用于缓解由以下疾病引起的骨骼肌痉挛:1、多发性硬化、脊髓空洞症、脊髓肿瘤、横贯性脊髓炎脊髓外伤运动神经元病。2、脑血管病、脑性瘫痪、脑膜炎颅脑外伤。
健客价: ¥8本品用于下列疾病的辅助治疗: 1.心血管疾病,如:病毒性心肌炎、慢性心功能不全。 2.肝炎,如:病毒性肝炎、亚急性肝坏死、慢性活动性肝炎。 3.癌症的综合治疗:能减轻放疗、化疗等引起的某些不良反应。
健客价: ¥26.5临床可用于用于某些抗生物素难以控制的病毒性感染和或霉菌性细胞内感染。(如带状疱疹、流行性乙型脑炎、白色念珠菌感染、病毒性心肌炎等);对于恶性肿瘤可作为辅助治疗剂;免疫缺陷病(如湿疹,血小板减少,多次感染综合症急慢性皮肤粘膜真菌病有一定的疗效)。
健客价: ¥8.5本品适用于以下真菌病: 1.全身性念珠菌病:包括念珠菌血症、播散性念珠菌病及其他形式的侵入性念珠菌感染,如腹膜、心内膜、肺及泌尿道感染。也可用于恶性肿瘤、重症监护患者、接受放疗、化疗或免疫抑制剂治疗或受到其它易致念珠菌感染的因素作用的患者。 2.隐球菌病:包括隐球菌脑膜炎及其他部位(如肺、皮肤)的隐球菌感染。可用于免疫功能正常患者、艾滋病患者及器官移植或其他原因引起免疫功能抑制的患者。艾滋病患
健客价: ¥7.5用于各种原因所致的急、慢性肠道疾病和肠道功能紊乱,如肠易激综合征、非感染性腹泻、肿瘤治疗引起的肠道功能紊乱和放化疗性肠炎;亦可促进创伤或术后肠道功能的恢复。
健客价: ¥42补肺益气。用于肺肾两虚所致咳喘、浮肿等症,亦可用于各类肾病、慢性支气管哮喘、慢性肝炎及肿瘤的辅助治疗。
健客价: ¥16清热利湿,凉血止血。用于急、慢性肾盂肾炎血尿,肾小球肾炎血尿,泌尿结石及肾挫伤引起的血尿及不明原因引起的血尿,亦可作为治疗泌尿系统肿瘤的辅助药物。
健客价: ¥11.7心血管疾病,如病毒性心肌炎、慢性心功能不全;肝炎,如病毒性肝炎、亚急性肝坏死、慢性活动性肝炎;癌症的综合治疗,能减轻放疗、化疗等引起的某些不良反应。
健客价: ¥8.51.用于治疗各种原因引起的白细胞减少症,如放射性、抗肿瘤药物等所致的白细胞减少症。2.用于治疗不明原因所致的白细胞减少症。
健客价: ¥45清热利湿,凉血止血。用于急、慢性肾盂肾炎血尿、肾小球肾炎血尿,泌尿结石及肾挫伤引起的血尿及不明原因引起的血尿,亦可作为治疗泌尿系统肿瘤的辅助药物。
健客价: ¥28用于防治各种原因引起的白细胞减少症,急性粒细胞减少症,尤其是对肿瘤化学和放射治疗以及苯中毒等引起的白细胞减少症。
健客价: ¥16用于防治硒缺乏引起的疾病。
健客价: ¥42破血消瘦,攻毒蚀疮。用于原发性肝癌、肺癌、直肠癌、恶性淋巴瘤、妇科恶性肿瘤等。
健客价: ¥31用于因自身免疫功能低下而引起的各种疾病,并用于慢性病毒性肝炎、保肝治疗;也可以作为肿瘤化疗辅助药物。
健客价: ¥53清热利湿,凉血止血。用于急、慢性肾盂肾炎血尿,肾小球肾炎血尿,泌尿结石及肾挫伤引起的血尿及不明原因引起的血尿,亦可作为治疗泌尿系统肿瘤的辅助药物。
健客价: ¥21.5清热利湿,凉血止血。用于急、慢性肾盂肾炎血尿,肾小球肾炎血尿,泌尿结石及肾挫伤引起的血尿及不明原因引起的血尿,亦可作为治疗泌尿系统肿瘤的辅助药物。
健客价: ¥15解毒,消肿,止痛。用于中、晚期肿瘤,慢性乙型肝炎等症。
健客价: ¥156扶正固本,滋阴壮阳,解毒散结。用于阴阳两虚所致的神疲乏力,头晕耳鸣,健忘失眠,腰膝酸痛,阳痿早泄,夜尿频多及癌症放疗、化疗的的辅助治疗。
健客价: ¥26.8用于某些抗生素难以控制的病毒性或霉菌性细胞内感染的辅助治疗(如带状疱疹、流行性乙型脑炎、白色念球菌感染、病毒性心肌炎等);亦可作为恶性肿瘤的辅助治疗;本品可用于湿疹、血小板块减少、多次感染综合征、慢性皮肤黏膜真菌病等免疫缺陷疾病。
健客价: ¥14.5