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死神使者:癌症(2/4) [推广有奖]

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shyxinan 学生认证  发表于 2019-5-25 22:15:38 |AI写论文

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全面战争


如果癌细胞扩散全身或者白血病这类非实体肿瘤,通常就得化疗。


用化学药治疗的逻辑是,先找到癌细胞和正常细胞的区别,再开发相应的化学药物。但癌细胞源自正常细胞,两者差别不大,早些年,科学家只知道癌细胞比正常细胞分裂速度更快。无奈,只能拿这个做文章。


早期的化疗药不管正常细胞和癌细胞,只是粗暴地抑制所有细胞的分裂速度。这下就炸锅了,看看正常细胞的更新周期:肠细胞2-5天,皮肤细胞28天,白细胞2-3周,红细胞4个月,肝细胞5个月……只有神经细胞、心肌细胞等少数细胞是一辈子不更新的。


化疗药这么蛮干,虽然对抑制癌细胞很有效,但也对人体产生了系统性的负面影响!最显眼的就是,分裂旺盛的头发被长期抑制后,患者大多成了光头。


可即便是“两害相权取其轻”的妥协方案,依然耗费了无数人的心血。


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认识这植物嘛?太平洋紫杉,红豆杉的一种,从紫衫树皮中提取的“紫杉醇”,号称抗癌第一药。科学家花了20年,测试了3万个样本,才找到这个迄今为止最优秀的天然抗癌药。


了解其抗癌原理要懂些高中生物知识,简单来说,紫杉醇会让微管蛋白聚成一团,抑制纺锤体形成,破坏有丝分裂,导致细胞分裂卡在DNA合成后期无法继续。


204234324931.jpg


左边细胞顺利分裂成2个,右边微管蛋白被紫杉醇搅成一团,细胞分裂被冻结。


紫杉醇一经问世便疗效斐然,甚至对复发性卵巢癌的有效率都达到了30%!这在上世纪80年代是爆炸性事件,要不是环保组织拦着,紫衫差点被砍到绝种。(认真点,这不是玩笑!)


到底是什么化学物质如此神奇?来,给你看一眼:


204234740121.jpg


这儿有个严肃的事情,很多人不问原理,只听说红豆杉能抗癌,就把它当成防癌补品来用。如果抗癌和防癌是一回事,那子弹就可以当防弹衣用了。当他们知道紫杉醇是抑制细胞分裂的化疗药,正常人吃了和吃毒药差不多的时候,不知道是个啥表情?


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顺便捅一下马蜂窝,你说,这玩意儿算中药吗?算中药治疗癌症的例证吗?


如果还嫌不够热闹的话,再捅几下:从秋水仙提取的秋水仙碱,从长春花提取的长春花碱,从美登木提取的美登木素,都是通过抑制微管蛋白的聚合(紫杉醇是让微管蛋白过分聚合),破坏纺锤体成形,最终让细胞分裂停止。


虽然长春花、美登木很早就是一味药材了,在传统医学里使用颇多,但发现其抗癌成分的是美国人和加拿大人。从确定疗效到确定成分,再到提纯,再到人工合成,再到改进配方,所费心血不知凡几。


举个例子,法国科学家Potier在用10-DAB合成紫杉醇的过程中,发现一个中间产物叫RP5676,比紫杉醇更能结合微管蛋白,后来这个中间产物就成了新的抗癌药:多西他赛。


204234602951.jpg


不说中药话题了,本僧怕外行的口水。


手术、放疗、化疗是癌症治疗三大利器,三者往往结合使用,有些局部治疗也用化疗,有些全身治疗也用放疗。虽然是无差别攻击,但只要治疗得当,三大利器对付癌症还是很有效的。


不过癌症治疗是极其复杂的工作,不然IBM花了几百亿的Watson系统也不会铩羽而归,所以没法指望每个医生都能制定完美的治疗方案。


治疗得当是幸运,治疗失当也不稀奇。


心理战


信息时代的坏处是人人都知道放疗化疗的副作用,这种心理暗示在治疗过程中造成的伤害不容小觑。如果再遇到一个庸医,那治疗就和催命没啥区别了!


原本免疫系统在和癌细胞的攻防战中还能勉强维持,放化疗一顿瞎搞,杀敌八百自损一千。可人家癌细胞恢复力强啊,等它们缓过劲发动第二波攻势,就剩摧枯拉朽了。


听过很多医生感慨说:癌症死亡有三分之一是被吓死的,还有三分之一是治疗不当,最后三分之一才是真正无力回天。当然,感慨只是感慨,当不得真。


再一句老生常谈:好心态和好医生同样重要!


小结:作为一个合格的成年人,应该要知道,大部分早期癌症完全可以通过手术治愈;情况稍微严重点,加上放化疗还是能轻松控制,甚至治愈;只有严重的癌症,才不得不听天由命。


精确打击


幸运的是,到了21世纪,癌症治疗开始不再是简单粗暴的无差别攻击,而是寻找癌细胞和正常细胞之间更多的不同点,这就是“靶向药”的概念。


让我们通过人类第一个靶向药的研发,来领略一下科技的风采吧!


1959年美国费城有2位研究员,意外发现慢粒白血病患者的22号染色体特别短小,这一发现冲击了“癌症由病毒引起”的主流观点,医学界立马沸腾了。


22号染色体消失的部分去了哪里?13年后,芝加哥的科学家发现了慢粒白血病患者另一条异常染色体:9号染色体变长了。


到了这会,就是我们这些外行也能猜到:两条染色体断裂后形成易位,22号染色体的长臂,跑到了9号染色体上。科学家很快证实了这一点,并称之为费城染色体。


204234260590.jpg


俩染色体易位有什么后果?又过了13年,科学家发现,9号染色体断点的ABL基因编码是一种促进细胞分裂的激酶,这种激酶是保证正常细胞分裂所需的,活性会受到严格控制。但ABL基因和22号染色体断点的BCR基因结合之后,使得激酶像电脑程序卡死一样,始终处于高活性状态,导致细胞分裂失控,最终引起癌症。


科学家给这个发疯的激酶取了个名字,BCR-ABL蛋白。只要把BCR-ABL注入小白鼠体内,小白鼠就会有白血病症状。经过反复实验,最终证实,BCR-ABL正是造成慢性粒细胞白血病的原因。


204234370541.jpg


靶子终于找到了,接着就是打靶了。


医药公司这个时候才会介入,开始烧钱研发,可即便如此,也足足烧了15年,研究人员不断设计和修饰药物分子,最终开发出4-[(4-甲基-1-哌嗪)甲基]-N-[4-甲基-3-[[4-(3-吡啶)-2-嘧啶]氨基]苯基] -苯胺甲磺酸盐,光看名字就知道开发这玩意儿有多难了!


这种全新的化学成分学名甲磺酸伊马替尼,商品名:格列卫。它可以抑制BCR-ABL蛋白的活性点,对慢粒白血病有奇迹般的效果,而正常细胞没有这种蛋白,所以副作用非常有限。


有趣的是,这玩意儿不像紫杉醇是“纯天然提取的绿色产品”,而是人为设计并合成的新化学成分。但论副作用,能把纯天然的紫杉醇甩开几条街。本僧多嘴一句,纯天然和健康完全是两码事,本质还是要看里面的化学反应,别忘了,古代毒药基本都是纯天然的。


格列卫于2001年5月通过FDA批准,整个审批过程不到三个月,创造了FDA审批药物的最快记录,并评为当年的十大科技突破,是人类抗癌历史的里程碑。


格列卫凭借一己之力,将原本是绝症的慢粒白血病变成了类似高血压这样的慢性病,五年生存率超过90%!只要定期吃药,日常生活和普通人没两样,寿命也有保障,是目前最成功的靶向药。


更为欣喜的是,格列卫虽然不能直接让错位的染色体恢复正常,但给了人体系统充足的备战时间,最终大约有30%-40%患者的费城染色体转为阴性。


捋一下思路:发现癌细胞机理—人为设计药物分子—解决癌症,这套路看着无比痛快,但想到研发投入就无比痛心了!若是有些捷径,自然不应客气。


急性早幼粒细胞白血病,17号染色体和15号染色体易位,17号染色体上的RARα基因与15号染色体的PML基因形成PML-RARα融合基因,导致早幼粒细胞分裂不受控制,引发白血病。


这曾是一种极为凶险的白血病,几个月便可夺人性命!但现在用全反式维甲酸和三氧化二砷(砒霜)进行联合靶向治疗,五年生存率已超过90%,达到基本“治愈”标准。


这一治疗方案的灵感来源于一个民间中医的偏方,后来科学家从分子机理上揭示了诱导白血病细胞分化凋亡的过程,把疗效随缘的偏方升级成十拿九稳的抗癌药,中国前卫生部部长陈竺是这一成果的重要贡献者。


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