王晓冰. 癌症防治240年的里程碑. 百科知识,2015(9):29-31;2015(10):30-33
近日,美国国家癌症研究所(NCI)发布了从1775 年以来人类认识和防治癌症的具有里程碑意义的一些大事记,了解这些大事记,将有助于全球各地人们对癌症的防治。
美国国家癌症研究所的历史和使命
美国国家癌症研究所成立于 1937 年,是美国国立卫生研究院(NIH)所属的 27个研究所中历史最为悠久的研究所,也是美国癌症研究 和资助的主要机构。1937年,美国总统罗斯福批准《美国国家癌症法案》,随后美国国家癌症研究所宣告成立。
1971 年,美国国会通过《美国国家癌症法 案修正案》,扩大了美国国家癌症研究所的工作职权和范围,并制定了国家癌症研究计划,以法律形式保证了美国国家癌症研究所的权威和职责。美国国家癌症研究所的主要任务是推动国家癌症研究计划的执行,采用多元化的运作模式,其内容包括相关人员训练、健康资讯传播、寻找癌症病因、拟定早期诊断和协调临床治疗计划,以及关注癌症病人康复等。
同时,美国国家癌症研究所努力在美国建立癌症研究网络,有超过 5000 位科学家作为项目主持人参与了美国国家癌症研究所的工作。这些研究者遍布于美国国家癌症研究所和美国及国外约650所大学、医院或者其他机构。超过 1万名医生和20万名病人参加了美国国家癌症研究所经费所支持的有关癌症治疗、预防、早期检查和临床方面的试验。每年美国国家癌症研究所支持的大约1300项试验研究在全世界大约 1700个医院和癌症中心进行。
此外,美国国家癌症研究所非常重视癌症防治知识的科学传播,充分利用大众信息传播系统,使癌症的研究及防治在更广、更深的层面上展开。通过美国国家癌症研究所的努力,从20世纪90年代以来,美国癌症的发病及死亡率均呈下降趋势,实现了上届国家癌症研究所所长制定的“少发而易治”的目标。现在,由于基础研究取得很大成就,美国国家癌症研究所的科学家可以有针对性地保护正常细胞、杀灭癌细胞,因此,抗御癌症的策略已经由“寻找进而破坏”转为“锁定并且控制”战略,并且制定了2015年的奋斗目标:消除痛苦,减少死亡。
在防治癌症中,对癌症预防和诊治知识的传播是美国国家癌症研究所的一个重要任务。现在,美国国家癌症研究所发布的从 1775 年以来人类240年的抗御癌症的里程碑事件,就是一个很好的癌症防治的科学传播项目,有助于人们更好地了解和防治癌症。
从18世纪到19世纪的发现
1775年:烟囱灰和鳞状细胞癌关系的发现
英格兰外科医生珀西瓦尔·波特发现,扫烟囱灰的人所患的阴囊鳞状细胞癌与他们长时间接触烟囱灰有关联。他的报告第一次把癌症的发生与环境的作用联系起来。
1863年:炎症和癌症的关系
德国的病理学家鲁道夫·魏尔啸鉴定出了肿瘤组织中的白细胞,第一次把炎症和癌症联系在一起。魏尔啸还命名了白血病,因为这种患者血液内会出现大量的白细胞,原因是白细胞增殖失控,进而影响造血和免疫功能。所以,白血病又俗称“血癌”。
1882年:第一次用乳房切除手术来治疗乳腺癌
美国医生威廉·霍尔斯特德在外科手术中强调严格无菌技术,并介绍了几种新的手术方式,包括乳腺癌根治术。霍尔斯特德主刀了第一个为治疗乳腺癌而切除乳房的手术。当时的手术步骤直到20世纪后半期之前一直是这类手术的标准流程。
1895年:X光发现
德国物理学家威廉·康拉德·伦琴发现了X 光,第一张X光扫描图片是他妻子的手。X光的发现为诊治癌症提供了有力的工具。
1898年:镭和钋的发现
法国科学家居里夫妇发现了放射性元素镭和钋,在那之后的短短几年之内,镭就被用于癌症的治疗,并取得疗效。
20世纪上半叶的发现
1902年:发现肿瘤和染色体受损的细胞 德国生物学家西奥多·博韦里通过海胆卵实验提出癌症成因的内源性假说,他认为癌变由经历染色体损伤的单细胞引起,染色体改变导致细胞分裂失控,并由此形成癌症。
1903年:首次利用放射性疗法来治疗癌症戈尔德堡和叶菲姆·伦敦利用镭治疗两位 罹患皮肤基底细胞癌的患者,结果这两个病人体内的肿瘤完全消失了。
1909年:免疫监视
德国科学家保罗·埃尔利希首先提出,免疫系统在不停地巡逻并摧毁新生的癌细胞,这一观点即著名的“免疫监视”假说。直到今天,这一理论还在促使研究人员研究如何利用自身免疫系统的力量对抗癌症。
1911年:发现鸡患癌症
美国生物学家裴顿·劳斯发现一种在鸡体内引起癌症的病毒——劳氏肉瘤病毒,证明一些癌症是由传染性病原体引起的。多年后,另一些研究人员发现,人乳头瘤病毒(HPV)也能导致宫颈癌和其他癌症。
1915年:兔子患癌试验
日本癌症病理学家山极胜三郎和市川厚一通过向白兔耳壳上长期反复涂擦煤焦油,诱发兔子患皮肤癌,成为世界最早的人工诱发癌,其后人工诱发癌也在小白鼠身上试验成功。该试验证明化学物质可以致癌。
1928年:巴氏涂片
希腊科学家乔治·柏柏尼科拉乌发现,宫颈癌可以通过在显微镜下检查阴道细胞被检测出来。这一突破性发现引导了巴氏涂片检查的发展,该方法可以在癌变前检测和去除异常的宫颈细胞。
1932年:乳腺癌改良根治术
英国医师大卫·帕蒂提出了乳腺癌改良根治术,建议保留胸大肌,仅割除乳房胸小肌及腋窝淋巴结,可以不损害生存率和局部复发率。1960年代以后乳腺癌改良根治术成为乳腺癌最常用的术式。
1937年:美国国家癌症研究所(NCI)成立
当时美国总统富兰克林·D·罗斯福签署法令,成立美国国家癌症研究所。
1937年:乳房保留手术加术后根治性放疗
乔治·凯恩斯医生提出,可以使用乳房保留手术,外加术后根治性放疗技术治疗乳腺癌。手术切除肿瘤后,将含有放射性元素镭的长针插入受感染的乳房和相邻的腋窝淋巴结附近,达到放疗作用。
1941年:激素疗法治疗癌症
美国医学家与生理学家查尔斯·布兰顿·哈金斯发现,通过切除睾丸减少睾酮分泌或者使用雌激素,可以缓解前列腺肿瘤。这种激素处理(激素治疗)后来成为治疗前列腺癌的主要方式。
1947:抗代谢药物治疗癌症
美国儿科医生、“现代化疗之父”西德尼·法伯发现,使用抗代谢药物氨甲喋呤(一种叶酸衍生物)可以暂时缓解儿童急性白血病。抗代谢药物的化学结构与重要的细胞代谢(如 DNA合成)所需化学物质很相似,能模拟人体内原来就有的化合物,并替代这些化合物与蛋白结合,从而阻断蛋白的功能。抗代谢药物就像一把钥匙,蛋白就是门,钥匙插上门后,能够阻止原来的钥匙插入打开门。抗代谢药物实际上就是在阻止癌细胞的复制。
1949年:氮芥用于抗癌
美国食品与药物管理局批准用氮芥治疗癌症。氮芥是最早用于临床并取得突出疗效的抗肿瘤药物。它是双氯乙胺类烷化剂的代表,也是一种高度活泼的化合物。氮芥是以化学方法修改癌细胞的DNA来将其杀死。
1950年:吸烟与肺癌关系确认
1950年5月,美国医生温德和格拉汉姆在《美国医师协会杂志》上发表一篇文章,提出吸烟与肺癌有关系。在接下来的14年里进行的研究确认了吸烟与肺癌的关系。此后,这些发现又促成了全球范围的禁烟运动。
20世纪下半叶的成果
1953年:第一次彻底根治人类实体瘤
华裔美籍科学家李敏求与美国科学家罗伊·赫兹用叶酸拮抗剂氨甲蝶呤进行化疗,成功治愈一名患有绒膜癌的患者,这是人类历史上首次用化疗治愈恶性实体肿瘤,标志着化疗由姑息治疗向治愈癌症的过渡。
1958年:联合化疗
美国国家癌症研究所的研究员埃米尔·弗雷、埃米尔·弗赖雷克、詹姆斯·荷兰等人证明,用6-巯基嘌呤和氨甲蝶呤两种药物联合对癌症进行化疗,可以部分和完全缓解急性白血病,并延长患者的寿命。联合化疗是指在一个化疗疗程中同时或者先后使用数种化疗药物。
1960年:费城染色体
两位美国费城的科学家——宾夕法尼亚大学教授彼得·诺维尔和福克斯·彻斯癌症中心的大卫·亨格福德在慢性髓细胞性白血病患者的癌细胞中发现了非常小的染色体——费城染色体,即细胞的9号染色体长臂与22号染色体短臂相互易位。95%的慢性髓细胞性白血病患者被 检测出有费城染色体。
1964年:爱泼斯坦-巴尔(EB)病毒
1964年研究人员首次将EB病毒与伯基特淋巴瘤联系起来。美国研究人员爱泼斯坦和巴尔成功地将非洲儿童淋巴瘤细胞通过体外悬浮培养而建株,并在建株细胞涂片中用电镜观察到疱疹病毒颗粒,即EB病毒。这种肿瘤多见于热带非洲儿童,由伯基特于1958 年首先报告,故开始称为伯基特瘤,后证明此瘤为淋巴细胞肿 瘤而改称为伯基特淋巴瘤,也叫非洲儿童恶性淋巴瘤。爱泼斯坦-巴尔病毒也会导致其他癌症,包括鼻咽癌、霍杰金淋巴瘤以及胃癌。
1971年:《美国国家癌症法案》颁布
1971年12月23日,美国总统尼克松签署了《美国国家癌症法案》,该法案授权美国国家癌 症研究所所长协调处理国家癌症项目的所有活动,并建立国家癌症研究中心和制定国家癌症控制计划。
1976年:发现鸡细胞中的致癌基因法国科学家史特霍林、瓦姆斯、毕晓普和沃格特发现了正常鸡细胞的DNA包含了一个与禽类肉瘤病毒致癌基因有关的基因,会导致鸡患癌症。这一发现最终导致了人类致癌基因的发现。
1978年:三苯氧胺的使用
美国食品与药物管理局批准使用三苯氧胺治疗乳腺癌,这是一种原本打算通过抗雌激素的作用原理来控制生育的药物。它代表了一类通过选择性调节雌激素受体来治疗癌症的药物。三苯氧胺也是被批准用于癌症治疗的第一类药物。
1979年:发现肿瘤抑制基因TP53
TP53基因是人类癌症中最常见的突变基因,其本质是一种肿瘤抑制基因,它编码产生的蛋白产物(p53 蛋白)有助于控制细胞增殖,并抑制肿瘤的生长。
1984年:发现人乳头瘤病毒(HPV)16和18
研究人员发现,大部分宫颈癌患者遭受人乳头瘤病毒16和18感染,人乳头瘤病毒感染与宫颈癌的关系被确立。
1985年:乳癌治疗的保乳手术
美国国家癌症研究所支持的临床试验结果证明,乳腺癌早期患者通过实施保乳手术,并在术后进行全乳腺放射疗法,与接受乳房切除术的患者在生存率上相一致。
1986年:人表皮生长因子受体 2(HER2)致癌基因克隆
人类致癌基因人表皮生长因子受体2(HER2)被克隆。20%~25%的乳腺癌患者携带这种基因,因此这种乳腺癌也被称为HER2阳性 乳腺癌。
1993年:创愈木脂粪便隐血试验(FOBT) 美国国家癌症研究所支持的临床试验结果显示,通过创愈木脂粪便隐血试验进行年度疾病筛查,可以将结直肠癌的死亡率降低33%。
1994~1995 年:肿瘤抑制基因BRCA1和BRCA2克隆
携带有 BRCA1 和 BRCA2基因突变的女性患有乳腺癌和卵巢癌的概率会增加很多,而且这两个基因的突变还会导致其他一些癌症发生的概率变大。
1996年:抗癌药物阿那曲唑上市
美国食品与药物管理局批准用阿那曲唑片治疗雌激素受体阳性乳腺癌晚期女性患者。阿那曲唑片是首个被批准用于癌症治疗的芳香酶人乳头瘤病毒抑制剂(一种抑制体内雌激素分泌的药物)。
1997年:利妥昔单抗获准治癌
美国食品与药物管理局批准用利妥昔单抗(一种单克隆抗体)来治疗难治性、低级的或卵泡B细胞性非霍杰金淋巴瘤。后来,利妥昔单抗被批准治疗其他类型的非霍杰金淋巴瘤,如弥漫性大b细胞淋巴瘤和慢性淋巴细胞白血病。
1998 年:美国国家癌症研究所发起乳腺癌预防试验
美国国家癌症研究所发起的乳腺癌预防试验表明,抗雌激素药物它莫西芬可以降低女性 乳腺癌的发病率。随后,美国国家癌症研究所 批准使用它莫西芬以减少女性乳腺癌发病率。
1998年:曲妥珠单抗
美国食品与药物管理局批准使用曲妥珠单抗(一种单克隆抗体)治疗人表皮生长因子受体2(HER2)阳性转移性乳腺癌女性患者,曲妥珠单抗可以攻击过量生产 HER2 蛋白的癌细胞。后来,曲妥珠单抗获批用于HER2阳性早期乳腺癌的辅助(术后)治疗。
21世纪的成果
2001年:甲磺酸伊马替尼
临床试验结果表明,甲磺酸伊马替尼胶囊 通过攻击费城染色体产生的特定蛋白,可以有效治疗慢性粒细胞白血病。随后,该药物被证 明可以有效治疗胃肠道间质瘤。
2003年:美国国家癌症研究所发起前列腺癌预防试验
美国国家癌症研究所发起的前列腺癌预防试验结果表明,非那雄胺可以减少男性体内雄性激素的分泌,将男性患前列腺癌的风险 降低25%。
2006年:美国国家癌症研究所研究它莫西芬和雷洛昔芬
美国国家癌症研究所对它莫西芬和雷洛昔芬两种药物的研究表明,乳腺癌患病率增加的绝经后妇女可以通过服用抗雌激素药物雷洛昔芬,有效降低患乳腺癌的风险。服用雷洛昔芬而产生的副作用的风险比服用它莫西芬低。
2006年:加德西
美国食品与药物管理局批准使用人乳头瘤病毒(HPV)疫苗加德西,这种疫苗可以预防感染两种类型的人乳头瘤病毒(HPV16 和 HPV18)。这两类病毒可引起宫颈、外阴和阴道癌,几乎70%的宫颈癌由这两种类型的 HPV引起。而且,美国国家癌症研究所研发了一种生产加德西的基础技术。
2009年:卉妍康
美国食品与药物管理局批准使用宫颈癌疫苗卉妍康,这是第二种可以预防感染两种类型 HPV 的疫苗。美国国家癌症研究所同样研发了 一种生产卉妍康的基础技术。
2010年:首个人类癌症治疗性疫苗
美国食品与药物管理局批准使用治疗前列腺癌的治疗性疫苗sipuleucel-T。该疫苗的制作过程和原理是,采集患者外周血单个核细胞并分离,培养生成抗原提呈细胞(APC,也称树枝状细胞),树枝状细胞在培养条件下用一种基因工程制备的融合蛋白(PA2024)孵育,这种融合蛋白由两部分组成:抗原-前列腺酸性磷酸酶(PAP),PAP能在95%的前列腺癌细胞中表达;粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF),一种能帮助树枝状细胞成熟和激活的免疫信号因子。然后收集经融合蛋白孵育刺激的树枝状细胞等免疫活性细胞重新注入患者体内,激发体内产生针对携带 PAP 抗原的前列腺癌细胞的抗肿瘤免疫反应。这是目前为止首个也是唯一一个获批的人类癌症治疗性疫苗。
2010 年:美国国家癌症研究所发起肺癌筛查试验
美国国家癌症研究所发起的肺癌筛查试验 结果表明,用低剂量螺旋CT(电子计算机断层扫描)检查,可以早期诊断和治疗吸烟或曾吸烟人群的肺癌,由此将其死亡率降低20%。
2011年:易普利姆玛
美国食品与药物管理局批准使用易普利姆玛(一种单克隆抗体)治疗不可进行手术的或 转移性黑素瘤。易普利姆玛可以通过去除控制免疫系统强度的“刹车”,刺激免疫系统攻击癌细胞。
2012 年:美国国家癌症研究所发起前列腺、肺、结肠和卵巢(PLCO)肿瘤筛查试验
美国国家癌症研究所的试验表明,用乙状结肠镜筛查55岁及以上的人,可以降低结直肠 癌的发病率和死亡率。与没有被筛查的人相比,被筛查的人患结直肠癌的风险降低了21%, 死亡率降低了26%。
2013年:T-DM1治癌
美国食品与药物管理局批准使用T-DM1治疗HER2阳性、对曲妥珠单抗和紫杉醇有抗药性的晚期或转移性乳腺癌患者。T-DM1是一种抗毒素(一种抗体药物偶联物),是通过把高活性 的有丝分裂抑制剂DM1用一个稳定的硫醚键接 头连接到曲妥珠单抗上。由于曲妥珠单抗对 HER2有较高的亲和力,T-DM1能有效地靶向表达 HER2的乳腺癌细胞,然后释放细胞毒素 DM1,致使癌细胞凋亡。
2014年:分析癌症中的DNA
癌症基因组计划(TCGA)的研究人员发现,根据不同的肿瘤特征,胃癌实际上可以划分成4种不同的疾病,而不仅是1种。这一发现 可能导致产生癌症的新分类系统,即根据分子异常和组织或器官的来源来区分和治疗癌症。
2014年:免疫肿瘤药物Pembrolizumab
美国食品与药物管理局批准使用免疫肿瘤药物 Pembrolizumab 治疗进展期黑素瘤。这种单克隆抗体可以阻断免疫细胞上一种称为PD1蛋白的活性,从而增加免疫系统抗御癌症的强度。
从人类与癌症抗争的 240 年的历史来看,18~19 世纪是人类对癌症病因开始了解的阶段;20 世纪是发明各种癌症治疗方法的时代,包括药物、手术和放射治疗;21 世纪是在提高癌症治疗的效果,如根据个体基因组的不同进行个性化的治疗,与此同时,侧重于预防,例如研发出了许多癌症疫苗。
未来,只有首先通过有效预防,以及患癌后的有效和个性化治疗,人类才有可能征服癌症。
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