氧气过多,人会中毒;氧气过少,人会窒息。但生物体内却有精妙的机制来控制氧气的平衡,之前人们对细胞调控氧气变化的复杂机制并不清楚,于是有三位伟大的研究员横空出世。他们凭借发现了“人与动物对氧气含量的细胞感知机制”,一举摘得2019年诺贝尔诺贝尔生理学或医学奖。他们将平分900万瑞典克朗(约合人民币647万元)的奖金。
2019年诺贝尔生理学或医学奖得主:哈佛医学院Dana-Farber癌症研究所的WilliamG.KaelinJr、牛津大学和弗朗西斯·克里克研究所的SirPeterJ.Ratcliffe、约翰霍普金斯医学院的GreggL.Semenza|诺奖官网
癌症治疗一直是一座珠穆朗玛峰,路远道阻,但重大科学发现几乎都与此领域相关。去年,诺贝尔医学奖颁给两位在癌症免疫治疗方面有突出贡献的专家;今年的三位科学家,发现了一些因子与氧气,和癌症之间的关系。专家们表示:“理解细胞在分子水平上感受氧气的基本原理,对深入理解肿瘤或是癌症的发生十分重要。”
在我们的体内,正常细胞和癌细胞都在进行着生存斗争。因为养分资源都是固定有限的,哪些细胞能够得到足够的养分就能够继续生存,而那些缺少氧气等营养物质就会凋亡。于是,破解因子、氧气、癌症之间的机制和密码,科学家们等于掌握了“憋死”癌细胞的途径和方法。
且看,诺奖的成果如何跟癌症治疗相关呢?
癌细胞缺氧保护?
即便它有“金钟罩”,也要让它破功!
当你到高海拔氧气稀缺的地方,一方面会忍不住大口呼吸、增加氧气的摄入量,一方面血液会调动更多红血球,输送氧气。
这说的是宏观层面,如果从微观角度看,感到缺氧时,细胞就会分泌一种激素,让身体多生产点儿红细胞,尽快恢复氧气的供应。可见,缺氧并不可怕,因为人体细胞能够探测氧气的浓度,并随时作出反应。
那么,人体细胞又是怎么做到的呢?
美国医学家GreggL.Semenza,和英国医学家SirPeterJ.Ratcliffe发现,这是因为在人体细胞中,有一种懂得垃圾分类的细胞因子,叫作缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)。
他们发现,如果氧气浓度太低,缺氧诱导因子-1α就会进入细胞核,给相关的基因“通风报信”,让细胞赶紧做出反应。
那么,当人体不缺氧时,缺氧诱导因子-1α又在做什么呢?它完全不发挥作用,因为它被人体当作垃圾分解掉了。
美国医学家WilliamG.KaelinJr,和SirPeterJ.Ratcliffe陆续发现,这是因为在人体细胞中,还有一帮分子在默默地搞垃圾分类。当人体不缺氧时,氧气和一种叫作VHL的分子,会将缺氧诱导因子-1α,标记成了“易腐垃圾”。于是,细胞就会把它分解掉,防止人体过度反应。
这种缺氧保护机制十分重要,正常细胞固然离不开它,但癌细胞更加离不开它,简直就是威力无穷的“金钟罩”!癌症组织是一群十恶不赦、欲求未满的暴乱分子,它们在体内特定地点疯狂生长,以至于在很小的区域内就会集中大量的细胞、血管及组织等。对于置身于此处的癌细胞来说,由于细胞生长需要消耗大量的能量和氧,其实肿瘤内部是一种非常缺氧的状态。
为了摆脱缺氧的困扰,癌细胞必须让肿瘤周边血管更有活力,新生血管网更加密集,从而尽量摆脱缺氧对于自身生长的限制。因此,在癌细胞的驱使之下,HIF-1α拼命发挥效能以便让癌细胞获得尽可能多的氧,从而在表观上造成过度表达的现象。
这给临床医学带来了启发,在对付癌症组织的时候,是不是就可以从HIF-1α入手,降低癌细胞能获取到的氧含量,憋死癌细胞了呢?
诺贝尔奖与禁药:
成也EPO,败也EPO!
在这次获奖研究中有一个名词会被反复提及,那就是EPO(Erythropoietin),也就是促红细胞生成素。这是肝肾分泌的一种糖蛋白激素,可以刺激红细胞的生成,让人可以对抗一定程度的缺氧。
剧烈运动时,我们肌肉中的氧气感应控制适应性过程可利用EPO产生更多新生血管和红细胞,它也与免疫系统和许多其他生理功能有关。EPO对维持我们正常的生理功能至关重要,但其促进红细胞生成的特性也容易被过度使用,比如兴奋剂。美国Verywell网站发文指出,EPO可造成血液红细胞过多挤压血浆,导致血压过高;同时,过高的血液黏度会增加心脏的压力。红细胞过高易产生血栓,增加心脏病发作和中风的风险。自20世纪90年代初以来,EPO就被世界反兴奋剂机构(WADA)禁止使用。
此外,EPO也是许多疾病的核心,例如,EPO主要由肾脏细胞产生,因此慢性肾衰竭患者通常会因EPO表达减少而患有严重贫血,外源EPO也作为贫血的常用药物之一。
EPO的氧气调节机制在癌症中具有重要研发前景。在肿瘤中,氧气调节机制被用来刺激血管形成和重塑新陈代谢,以有效地促进癌细胞的增殖。各大学术实验室和制药公司正在进行大量针对能够通过激活或阻断氧传感机制的研究,用于开发干扰不同疾病状态的药物。
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: ¥36主要治疗消化道肿瘤,对胃癌、结肠癌、直肠癌有一定疗效。也可用于治疗乳腺癌、支气管肺癌和肝癌等。还可用于膀胱癌、前列腺癌、肾癌等。
健客价: ¥42本品适用于营养不良的肿瘤患者,包括恶病质、厌食症、咀嚼及吞咽障碍等病况,也适用于脂肪或o-3脂肪酸需要量增高的其它疾病患者,为患者提供全部营养或营养补充。病人胃肠道功能应适用肠内营养。
健客价: ¥42对绝经后早期乳腺癌患者的辅助治疗,此类患者雌激素或孕激素受体阳性。 对已经接受他莫昔芬辅助治疗5年的、绝经后早期乳腺癌患者的辅助治疗,此类患者雌激素或孕激素受体阳性。 治疗绝经后、雌激素受体阳性孕激素受体阳性或受体状态不明的晚期乳腺癌患者,这些患者应为自然绝经或人工诱导绝经。
健客价: ¥74用于治疗某些抗生素难以控制的病毒性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);对恶性肿瘤可作为辅助治疗剂(主要用于肺癌,鼻咽癌,乳腺癌,骨肉瘤等);免疫缺陷病等。
健客价: ¥81、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扶正固本,活血消症。适用于正气虚弱,瘀血阻滞,原发性肝癌不宜手术和化疗者辅助治疗用药,有改善肝区疼痛、腹胀、乏力等症状的作用。在标准的化学药品抗癌治疗的基础上,可用于肺癌、胃肠癌、乳腺癌所致的神疲乏力、少气懒言、脘腹疼痛或胀闷、纳谷少馨、大便干结或溏泄、或气促、咳嗽、多痰、面色晄白、胸胁不适等症,改善患者生活质量。
健客价: ¥113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爱全乐作为支气管扩张剂用于慢性阻塞性肺部疾病引起的支气管痉挛维持治疗,包括慢性支气管炎和肺气肿。爱全乐可与吸入性β受体激动剂合用于治疗慢性阻塞性肺部疾病包括慢性支气管炎和哮喘引起的急性支气管痉挛。
健客价: ¥441、各型急性白血病,特别是急性淋巴细胞白血病、恶性淋巴瘤、非何杰金氏淋巴瘤和蕈样肉芽肿、多发性骨髓病。2、头颈部癌、肺癌、各种软组织肉瘤、银屑病。3、乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、恶性葡萄胎、绒毛膜上皮癌、睾丸癌。
健客价: ¥1201.治疗女性复发转移乳腺癌。 2.用作乳腺癌手术后转移的辅助治疗,预防复发。
健客价: ¥33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: ¥26.81.各型急性白血病,特别是急性淋巴细胞白血病、恶性淋巴瘤、非何杰金氏淋巴瘤和蕈样肉芽肿、多发性骨髓病; 2.头颈部癌、肺癌、各种软组织肉瘤、银屑病; 3.乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、恶性葡萄胎、绒毛膜上皮癌、睾丸癌。
健客价: ¥85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抗癌,消炎,平喘。用于食道癌、胃癌、肺癌,对大肠癌、宫颈癌、白血病等多种恶性肿瘤,亦有一定疗效,亦可配合放疗、化疗及手术后治疗。并用于治疗慢性气管炎及支气管哮喘。
健客价: ¥15抗癌药。用于肺癌,肺癌脑转移,消化道肿瘤及肝癌的辅助治疗剂。
健客价: ¥58抗癌药。用于肺癌,肺癌脑转移,消化道肿瘤及肝癌的辅助治疗剂。
健客价: ¥72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: ¥8.5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