癌细胞的前生今世：我对癌细胞的思考（ZT）

marrowstem

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3 R; h; n$ @$ D. I$ q　　最近一百年是自然科学和社会科学都迅速发展的百年，人类对客观世界的认识取得了不少优秀的成就，对癌这个千古之谜也有了一些认识。在人类满足温饱后，健康和生活质量是最大追求。目前由于大多数地区处于和平发展状态，人的自然寿命得到很大程度的保证，现代医学科技对传染性疾病的流行具有较强的控制能力，死于战争和传染病等疾病的人数大为减少。然而癌成为人类流行的慢性病中最为致命的一种。% q3 r* o+ Y$ B' ^# V
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　　癌细胞是如何产生的？这是一个很玄奥的问题，不过在目前现代科技的研究下，已经对癌细胞的形成有了一些理解。按照唯物论的观点，生命是一个化学过程，人是复杂的多细胞动物，具有高级思维能力，具有利用环境中的物质进行高级活动以满足自身无穷欲望的能力。但归根结底人是由无数细胞构成的，人类的疾病本身和寿命长短，归根结底也是由于细胞的生物学本质决定的。4 f% P7 a) X1 S- C  K) P

5 \% e3 g4 j8 z0 m" ~　　成人个体约有50万亿个细胞，多数人体细胞是一些直径在10--20微米之间的球形结构。细胞的寿命各不相同：血液中的白细胞有的只能活几小时，肠粘膜细胞的寿命为3天，肝细胞寿命为500天，而神经细胞的寿命有几十年，同人体寿命几乎相等。在整个人体中，每分钟有1亿个细胞死亡。人体细胞相当于每2.4年更新一代。经实验发现，人体细胞在培养条件下平均可培养50代，每一代相当于2.4年，称为弗列克系数， 据此，普通人的极限寿命应为2.4×50=120岁。! G# \) k! m+ s

, l) Q/ i9 n  w　　细胞是一个超级复杂的机器，虽然染色体记录的信息在所有体细胞是一致的，但在不同的发育部位具有不同的蛋白分化组合以形成形态和功能各异的的细胞。癌变的细胞就是细胞在不断发生和发育过程中变异的细胞的一种。可以想象，巨大的染色体基因库具有无数出错的可能，机体具有修复错误和检验合格细胞的机制。但是在巨量的细胞新陈代谢过程中，由于基因自身的稳定性的不同和外界刺激因素的不同，以及机体内环境因素，最终有一些细胞最终癌变成功。它们形成了具有克隆性无限增值的可能，具有迁移运动的能力。可以分泌具有破坏性的功能蛋白和毒性因子。本来机体的免疫细胞具有识别这些癌变的能力，但是由于癌细胞具有的巧妙的伪装能力，它成功地逃避了免疫打击，最终形成了亚临床病灶。5 U9 r5 S0 a9 f, z; t
　　经过早期的增殖，一般是数年，甚至十余年，癌变细胞经历较长时间的演化，细胞群内出现了具有各种能力的细胞：有的生殖能力强，可以无限繁殖，有的不仅可以无限繁殖而且可以运动，具有金钟罩般的能力，可以抵抗化学毒物的损伤和射线损伤，有的有飞毛腿，手术刀无法追赶得到，有的有冬眠术，可以隐藏到一个地方待很久后迅速增殖。总之，癌细胞类似于一个新的具有无限可能的个体，不受宿主管辖，也不为宿主提供任何有益的机能，只是无限获取宿主的营养，破坏宿主固有的结构，而且呈现集团化的破坏力。" l1 Z( I. _! F; K  L9 y$ K- J
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　　一般而言，多数肿瘤在早期阶段不会显示出很强的破坏力，而是缓慢隐性地发展。一旦发展到某个临界点，一般是产生具有侵袭性的细胞个体时候，它们就可能具有爆发性生长的可能，虽然多数癌症是一个慢性过程，但是的确有一些癌症具有爆炸性生长的特点，可以在病灶进入临床期后短时间内致人死地，而且多数不是因为病人的心理因素。我见到一个病例，低分化肝癌，以全身性淋巴结转移就诊，类似于淋巴瘤，但是这位正当盛年的病人很快就在诊断两个月内死于免疫衰竭导致的重症肺炎。与此相反有些病人即使是临床可检测到无症状的病灶，但是具有相当漫长的过程才进入快速进展期。一位盛年的商人，在体检发现肺内占位高度怀疑肺癌的时候放弃了进一步诊治，寻求中医药治疗。当时估计患者是恐惧癌症手术吧，经过漫长的五年左右的潜伏期，新的肿瘤病灶在脑部形成了。患者最后因肢体乏力诊断为肺癌脑转移，在脑转移症状出现后三年患者最终因肺内病灶爆发式播散死于呼吸衰竭。也有一些幸运的病例，一个老者，最终对五年前发现的病灶做了手术治疗，术后诊断为肺腺癌早期。
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3 N9 `( [! R# d: G, L" U, c　　对于癌症治疗，最佳的办法是在癌症是孤立病灶的时候将它控制。如果没有手术禁忌或者技术上的难度，外科手术刀或者消融物理外科是最佳手段。它可以通过机械和物理的方法彻底摧毁病灶内的癌细胞。值得注意的是这种治疗有一种局限，就是有一些癌症的发生不是孤立现象，比如不少肿瘤有相当比例的多灶性特点，比如消化道、泌尿系以及乳腺的肿瘤，多灶性起源的特点使得毁损式的局部治疗不能彻底消灭病灶，即使切缘阴性。另外有一些癌症的发生不是孤立事件，和内环境及基因不稳定的关系极大，反复发生数种癌症，我曾见到一例罕见的四原发癌症病例：在不到数年的时间里连续发生，但是都被手术或者化疗控制住了，虽然不能预测可以活多久，但是目前的生活质量还是不错的。
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　　对于手术不可及的部位，比如鼻咽部，即使使用揭面手术开进去，有非常高的失败率，而且创伤大。手术效果不会好于放射治疗，所以首选放射治疗作为鼻咽癌的治疗手段，当放射治疗失败后放射野内的复发多数已经不能耐受再次放疗，手术作为一个选择可以有一定数量的患者得以挽救获得再次根治的机会。放射也用于消灭可能的残存肿瘤，手术受到解剖部位的影响，对某些局部扩散的病灶不大可能完整切除。扩大切除术需要严格选择适应症才能取得较好的效果。放射治疗可以将癌细胞控制很多年，甚至数十年，对某些患者来说理论上已经治愈。一般而言十年后的“复发”有时候很难说那就是复发，很多可能是第二原发癌。) B" ?, p- B3 ?8 L( t& @2 D* H6 ?% x5 ]
　　化疗是一种对全身扩散有效的治疗，对于敏感癌症细胞，化学治疗可以在数小时内使得浸泡在化学毒药中的多数癌症细胞死亡。我曾经见到过小细胞肺癌和乳腺癌的患者有这样的疗效，一位六十岁的司机因咳嗽胸闷来诊。X射线计算机断层成像系统检查发现他的主要支气管被肿瘤密密匝匝地包绕，气道受到压迫，所以他感觉呼吸困难。如果任由癌细胞疯狂繁殖，那么他将很快就死于呼吸衰竭。在化学治疗药物被注射到血液内数小时，脆弱的癌细胞开始死亡，癌组织处于融解状态。但是考化疗彻底根治癌症对于多数癌症细胞来说是不现实的。因为多数癌症种类对化学毒物并非特别敏感，而且即使敏感，也由于癌细胞的异质性在癌细胞群落中存在一些不敏感天然耐药细胞。7 s0 ^5 L/ c6 N/ W/ s4 }

( ^% j; [1 X6 E* S　　细胞是这个世界上最神奇的物质系统，它构成了生命的基础。正是人这种高等生命的出现，形成了目前人类社会五光十色的表象。据说大脑的神经细胞的神经冲动传递速度超过400公里/小时，相当于飞机速度的一半。癌不过是茫茫细胞现象中的一种，或者说是返祖现象。人类能否掌控自身体内高达五十万亿细胞的生命过程，目前看我们的科技还远远达不到这个水平。我们虽然开始认识基因的结构，但只是认识生命现象的开始，量子医学等新医学系统的出现表明。细胞远远不是我们多数人想象的那么简单。目前世界无数科学家所作的科研只不过是生命现象很外围的一些事情而已。

woodz564

生物学应该是会有个大数据库阶段，需要许多的实验结果串联出基因、蛋白、细胞、生物体的所有互作关系，比如当你在这个数据库软件中输入“藿香正气液-脑胶质瘤细胞”，就能看到人体内各个层次的反应过程。到了那个时候我们再来讨论生物学实验，讨论肿瘤的前世今生和哲学意义才会更有讨论的价值。

fengxiwu

成人个体约有50万亿个细胞，多数人体细胞是一些直径在10--20微米之间的球形结构。细胞的寿命各不相同：血液中的白细胞有的只能活几小时，肠粘膜细胞的寿命为3天，肝细胞寿命为500天，而神经细胞的寿命有几十年，同人体寿命几乎相等。在整个人体中，每分钟有1亿个细胞死亡。人体细胞相当于每2.4年更新一代。经实验发现，人体细胞在培养条件下平均可培养50代，每一代相当于2.4年，称为弗列克系数， 据此，普通人的极限寿命应为2.4×50=120岁。

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2.4年更新换代一次50万亿的细胞，体外平均培养50代，这么简单的相乘，我们人类的极限寿命就出来了？http://zhidao.baidu.com/question/320806524.html 李清云（1677-1933年），在世256年岁，是清末民国初年的中医中药学者，也是世界上著名的长寿老人。我们经常看到电视上经常有说有人活了120多、160多岁，其实并没什么，李清云先生活了256岁，而他是一位素食主义者。在他100岁时（1777年）曾因在中医中药方面的杰出成就，而获政府的特别奖励。在他200的时候，仍常去大学讲学。这期间他曾接受过许多西方学者的来访。李清云一生娶过24个妻子，子孙满堂。他认为自己健康长寿的原因有三：一是长期素食；二是内心保持平静、开朗；三是常年将枸杞煮水当茶饮。http://blog.sina.com.cn/s/blog_6383a68a0102dunf.html1 V2 G0 q& y; v( V( O& _. i! A
     这些长寿老人如此长寿，如何解释？
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致敬梦想

对于tumor，单单从基因、细胞、机体这一个方面研究是远远不够的。真正理解tumor，必须综合考虑，治疗（包括所谓个性化治疗）必须建立在对tumor甚至cancer的综合理解上。所以，所谓生物类药物其实也只是阶段性的治疗。个人觉得，中医的思路和治疗很具有参考价值。我们其实没必要局限于现在所谓某个或者某些factors，或者我们可以不用明确factor而利用中医的某种手段达到治疗效果。
3 l' I, l7 [) ^( d4 ?7 g  纯属个人意见。

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一开始看高手过招还是很激动的，就是怎么感觉楼越来越歪了呢

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在数学的天地里，重要的不是我们知道什么，而是我们怎么知道什么——毕达哥拉斯% Y0 ^; V) m9 O2 S1 A, ?' P7 E, g
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一门科学，只有当它成功地运用数学时，才能达到真正完善的地步 ——马克思) F* g" l* p6 L
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$ E: p$ o9 {% @+ D, @( D8 g生物数学（Mathematical biology或biomathematics）是一个跨学科的领域，其主要目标是利用数学的技巧和工具为自然界，特别是生物学中的过程建模并进行分析。生物数学具有丰富的数学理论基础，包括集合论、概率论、统计数学、对策论、微积分、微分方程、线性代数、矩阵论和拓扑学,还包括一些近代数学分支,如信息论、图论、控制论、系统论和模糊数学等。生物数学的内容分为以下几个主要方面：
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& Y4 h9 G6 e' o" F5 W* ~' _1 R- g生命现象数量化方法: S/ z! X' m( L2 [3 {. z
      所谓生命现象数量化，就是以数量关系描述生命现象。数量化是利用数学工具研究生物学的前提。生物表现性状的数值表示是数量化的一个方面。生物内在的或外表的，个体的或群体的，器官的或细胞的，直到分子水平的各种表现性状，依据性状本身的生物学意义，用适当的数值予以描述。数量化还表现在引进各种定量的生物学概念，并进行定量分析。如体现生物亲缘关系的数值是相似性系数。各种相似性系数的计算方法以及在此基础上的聚类运算构成数量分类学表征分类的主要内容。遗传力表示生物性状遗传给后代的能力，对它的计算以及围绕这个概念的定量分析是研究遗传规律的一个重要部分。多样性，在生物地理学和生态学中是研究生物群落结构的一个抽象概念，它从种群组成的复杂和紊乱程度体现群落结构的特点。多样性的定量表示方法基于信息理论。; U9 {  v8 j+ j, j# z6 N- `

: i/ B0 N/ k! d9 g" ^数学模型方法; l. u1 P  _5 ?. O7 g, C0 l
      为了研究的目的而建立,并能够表现和描述真实世界某些现象、特征和状况的数学系统，称为数学模型。数学模型能定量地描述生命物质运动的过程，一个复杂的生物学问题借助数学模型能转变成一个数学问题,通过对数学模型的逻辑推理、求解和运算,就能够获得客观事物的有关结论，达到对生命现象进行研究的目的。, f7 h& t$ X5 z' v9 ~( ^% V$ E
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综合分析方法) ~3 R" c7 W' e5 d/ s
        由于那些片面的、孤立的、机械的研究方法不能完全满足生物学的需要，因此，在非生命科学中发展起来的数学，在被利用到生物学的研究领域时就需要从事物的多方面，在相互联系的水平上进行全面的研究，需要综合分析的数学方法。多元分析 　适应生物学等多元复杂问题的需要、在统计学中分化出来的一个分支领域。它是从统计学的角度进行综合分析的数学方法。多元统计的各种矩阵运算体现多种生物实体与多个性状指标的结合，在相互联系的水平上，综合统计出生命活动的特点和规律性。
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$ ~& L* h# ?: ~概率与统计方法  v# q% B$ d' R
      生命现象常常以大量、重复的形式出现，又受到多种外界环境和内在因素的随机干扰。因此概率论和统计学是研究生物学经常使用的方法。( B5 P8 Z. T% m

* `3 R0 J: U* C9 _( _. L; f不连续数学方法
5 ?; R+ Y* a. l2 n( N       不连续性是一切物质存在的基本属性。首先物质和能量两个最基本的概念是不连续的；再看生命现象，物种、个体、细胞、基因等等都是生命活动不连续的最小单位，不连续性表现尤其突出。因此，不连续的数学方法在生物数学中占有重要地位。% F/ j3 `% t$ v1 K5 s; G
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摘自：http://baike.baidu.com/view/71769.htm
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) _' |6 x4 U' h9 v( I2 e- T/ T# n. Q" f以数学为基础的新兴生物学有：
& }$ S# I1 B  s系统生物学(systems biology)
$ N4 C9 S+ T& E: l       研究生物系统组成成分的构成与相互关系的结构、动态与发生，以系统论和实验、计算方法整合研究为特征的生物学。20世纪中页贝塔朗菲定义“机体生物学”的“机体”为“整体”或“系统”概念，并阐述以开放系统论研究生物学的理论、数学模型与应用计算机方法等。系统生物学不同于以往仅仅关心个别的基因和蛋白质的分子生物学，在于研究细胞信号传导和基因调控网路、生物系统组成之间相互关系的结构和系统功能的涌现。
* E# `; ~$ v+ c) d, U; K5 o" j' f, w      系统生物学的基本工作流程有这样四个阶段。首先是对选定的某一生物系统的所有组分进行了解和确定，描绘出该系统的结构，包括基因相互作用网络和代谢途径，以及细胞内和细胞间的作用机理，以此构造出一个初步的系统模型。第二步是系统地改变被研究对象的内部组成成分（如基因突变）或外部生长条件，然后观测在这些情况下系统组分或结构所发生的相应变化，包括基因表达、蛋白质表达和相互作用、代谢途径等的变化，并把得到的有关信息进行整合。第三步是把通过实验得到的数据与根据模型预测的情况进行比较，并对初始模型进行修订。第四阶段是根据修正后的模型的预测或假设，设定和实施新的改变系统状态的实验，重复第二步和第三步，不断地通过实验数据对模型进行修订和精练。第一到第三阶段，也就是以下的“整合”- 系统理论、“干涉”- 实验生物学和“信息”- 计算生物学等研究，即系统论和实验（experimental）、计算（computational）方法整合的系统生物学概念，目标就是要得到一个理想的模型，使其理论预测能够反映出生物系统的真实性。7 C5 k% g0 \, w' R( H. o* g& A

6 R& G0 H& n- U7 _( A1 J8 v. {3 y) ~' M合成生物学（synthetic biology，逆向生物学）
& J9 S8 v9 N7 |& `      是生物科学在二十一世纪刚刚出现的一个分支学科，与传统生物学通过解剖生命体以研究其内在构造的办法不同，合成生物学的研究方向完全是相反的，它是从最基本的要素开始一步步建立零部件。与基因工程把一个物种的基因延续、改变并转移至另一物种的作法不同，合成生物学的目的在于建立人工生物系统（artificial biosystem），让它们像电路一样运行。* N4 T( z7 @  |8 W
      以造汽车为例，合成生物学把复杂的生命系统分解为各个元件，建立成标准的元器件库，将这些标准化的元器件进行组装，所以合成生物学研究的一个重要内容就是建立理想的载体细胞，用汽车来比喻就是理想的底盘，这样可以实现设计新的物种。2 U9 U) A- Q/ O& K$ l1 W
     合成生物学将催生下一次生物技术革命。目前，科学家们已经不局限于非常辛苦地进行基因剪接，而是开始构建遗传密码，以期利用合成的遗传因子构建新的生物体。合成生物学在未来几年有望取得迅速进展，合成生物学将更有效的疫苗的生产、新药和改进的药物、以生物学为基础的制造、利用可再生能源生产可持续能源、环境污染的生物治理、可以检测有毒化学物质的生物传感器等。
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marrowstem

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   对于用数学能解决多少生物学问题，本人确实所知甚少，不敢多加评论。还记得在大学医学院上学的时候，开的课程中有生物化学和生物物理等相关课程，但却没有生物数学这样一门课，当然医学统计学是有的。1 C% k7 b( a) [5 F3 n
    所以在这里也祝早日诞生生物数学这门课，解决目前生物学中诸多不能解决的问题。

FreeCell

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四十多年来癌症战争久攻不下，基因论把问题搞得愈加复杂化，进化论禁锢了人们的思想，生物学背离了科学基础...美国人只好请回物理学家参加癌战，我们也没有理由继续抱着老套的教科书，是时候正本清源了，热切期待生物学回归以数学为基础的科学体系。

marrowstem

   我声明一下，我从来没反对过正常的反对和合理的质疑，但你不能无端的质疑和想当然的反对。
/ J+ e0 G' `1 l) }! A; d+ _8 i   教科书上的东西都是前人通过多少次的实验和实践证明是正确的才可以放进来的，绝大多数的都是常识了，你随随便便就能否定他了，至少要拿出切实可行的证据来才有说服力的。& L! A/ W' h( e( ~
    我承认基因论、进化论有他的缺陷，但这主要是因为生命的复杂性决定的，但你决不能就此武断地全盘否定它，我觉得对基因功能的研究已经造福人类无数了，已经挽救千千万万人的生命了。    : s3 K9 ]+ B, K+ q6 ~# M) U

FreeCell

这里是讨论学问的，支持科学的质疑，不赞成人格诋毁。: w6 t: a, G- |& e
当今“主流科学”垄断了教科书和学术刊物，《CNS》容不得对正宗科学体系（基因论、进化论）挑战，干细胞之家是一片自由天空，在这里放飞思想有何不妥？