癌的发生
30 年代,科学家们发现某些有机化合物能在实验动物体内致癌。后来又找到许多不同的化合物,在足够剂量条件下,都能在小鼠、大鼠和其它哺乳动物的组织中诱发癌症。今天,在环境中某些天然的或人工合成的化学物质, 被怀疑能诱发人的癌症。因此,对检测这些因素和研究其作用机制的兴趣越来越浓了。
1965 年以前,就已确认了化学致癌剂及其致癌作用的几个显著特性。并证明了几种不同的化学致癌剂在活体内以共价结合到细胞的大分子(蛋白质、RNA 和 DNA)上,这种结合是与致癌过程有关的,这些发现为进一步的研究奠定了基础。
大多数已知的化学致癌剂,实际上是“原致癌剂”。也就是说,它们必须在人体内经过激活才能成为最终的致癌剂。例如,苯并芘是一种原致癌物, 它参与一系列酶促反应,最终产生与 DNA 结合的致癌物。这种结合了致癌物的 DNA 分子称为 DNA 加成产物。正是由于这种最终致癌物与细胞内的核酸和蛋白质的结合,才打乱它们在
细胞正常生长中的功能。科学家们已经对转化原致癌物的主要酶系统进行了研究和鉴定。人们对致癌物——DNA 加成产物形成的化学基础已很清楚。但对这类加成产物如何使动物体致癌却不大了解。现在已知当致癌物在体内经化学加工时,其最终产物会使细菌和动物细胞中的 DNA 发生变化(突变效应)。突变因子与致癌物之间存在着一定的关系。当一种化合物被证明是突变因子时,它往往也是致癌物。这种估计可在实验室内用埃姆斯实验常规进行。该实验用的材料是沙门氏杆菌(Salmonells)的一种特殊菌株培养物。但并不是所有的突变因子都是致癌物。在我们普通的饮食中就存在有大量的天然突变因子。
当细胞变成恶性癌细胞时,其生长异常,此时即被认为对生命造成威胁。也许近来在癌症研究中最引人注目的进展,是发现了在正常细胞中有与导致细胞恶化有密切关系的一些基因。值得注意是:这类基因与使正常细胞转为恶性细胞的病毒的基因(癌基因)相似或相同。有机化学家能够测定:①正常基因和致癌基因的核苷酸序列;②由这些基因编码的蛋白质的氨基酸序列。当膀胱、结肠和肺细胞的一个基因中的一个核苷酸被改变时,就能使基因产物中的一种特定氨基酸被另一氨基酸所取代,结果使得正常细胞成为恶性细胞。这一发现的重要意义是:我们在分子水平上认识了某些转化作用中正常细胞与癌细胞的蛋白质之间的差异。这种认识使我们能更接近于合理地研究新的治疗方法。