導讀：癌症的發生及化學治療
癌症在美國造成死亡的人數僅次於心血管病，癌症將會襲擊今天美國四分之一的人口。令人寬慰的是，癌症研究已進入一個富有成果的時期。化學在以往的進展中起著關鍵的作用，如果我們要利用這些進展，化學必定繼續是一個基本的要素。這些進展適宜分成兩類問題，即對癌症發生的認識及其有關癌症的化學治療的問題。 30年代，發現有機化合物能在實驗動物中致癌。今天，在環境中某些天然的、某些人工合成的化學物質，被懷疑能夠誘發人類的癌症，因而對監測這些致癌因素及其作用機制的興趣越來越高了。 1965年以前，就已確認了化學致癌劑及其致癌作用的幾個顯著的特性。隨著新的致癌劑的發現，證明了幾種不同的化學致癌劑在活體內都共價結合到細胞大分子（蛋白質、RAN和DNA）上，並且這些結合是與致癌過程有關係的。這些發現為進一步的研究開闢了領域。大多數已知的化學致癌劑實際上是“原致癌劑”，也就是它們必須經過代謝活化成有化學活性的分子（稱為最終致癌劑）。最後，致癌劑才影響細胞裡的核酸和蛋白質，改變他們在細胞生長中的正常功能。原致癌劑的主要代謝酶系已被鑑定並進行了研究。致癌作用的酶催化反應形成致癌劑－DNA加合物反應的化學基本原理已了解比較清楚，但這些加合物在動物體內誘導癌症的特殊複雜情況還未證明。然而，化學致癌劑的活性代謝物在細菌和動物細胞內的確產生誘變效應。這些化合物（不是全部的，而對許多種類）的誘變性和致癌性存在著定性的關係，這為有機化學家提出了有用的信息，從而，發現了各種各樣的化合物去抑制化學致癌劑的作用。在癌症研究中，最有希望的、肯定最引人注目的新近發展，是認識在正常細胞中某些基因是與惡性發育密切聯繫的。重要的是這些基因同來自於能把正常細胞轉化為惡性細胞的某些病毒基因(致癌基因)十分形似,或者相同的。有機化學家能夠測定：（1）正常基因和致癌基因的核苷酸序列，（2）這些基因得到的蛋白質的氨基酸序列，來自膀胱、結腸和肺細胞的一個基因中單個核苷酸的改變，是一個特定的氨基酸被這個基因產物中另一個氨基酸所代替，由此，使得其它方面都正常的細胞都成為惡性細胞。這個發現所隱含的顯著成就是，現在我們在分子水平上明.?正常細胞和癌細胞蛋白質之間的差異,至少對某些轉化作用是如此,。許多實驗室正在分析人腫瘤的基因，這些基因類似於能引起動物腫瘤的病毒基因。克隆的膀胱癌基因序列同病毒致癌基因和正常膀胱的基因都是有關係的。我們能夠知道在一種蛋白質裡單個氨基酸的取代，意味著健康的和惡性的細胞之間的差別，這一點正是現代化學技術威力的一個實出例子。例如，在研究氨基酸的改變對蛋白質構型的可能影響中，化學家又處於引人注目的地位。這些結果使我們回想起在相當長一段時間裡，人們已經知道血紅蛋白中單個氨基酸的改變會導致鐮形細胞貧血病。對這些變化的基礎化學過程應該很好的有所了解。新近，在致癌基因和內源性生長因子編碼的其它因子之間，已經發現了有密切的類似性。它們的生物化學特性已經為控制細胞生長的可能的生化機制提供了線索。總之，這些發展將會對治療癌症展現出新的合理途徑。用於癌症的治療的化合物原先是從自然界分離或人工合成的有毒物質。藥物化學家的任務是要設計和合成治療指數有所改進、功能方式新奇、有潛在能力的新藥。過去十五年裡，已從微生物中分離了許多臨床上重要的抗腫瘤藥，並測定了其化學結構。在多種這類化合物中，有可能製備毒性副作用大大減少的半合成衍生物。在癌細胞中，這些藥物很多是通過插入到雙螺旋ＤＮＡ的螺旋裡，即所謂“插入”過程同ＤＮＡ相互作用的。該機制已為設計正在作臨床試驗的新合成藥物提供了模式。第一個人工合成的抗癌劑所謂氮芥氣是以ＤＮＡ烷化反應來起作用的，氮芥氣的合成衍生物是有較好選擇性的藥物，如環磷酰胺，最近又得到了治療前列腺癌的藥物。有人還合成天然物質的類似物，能阻斷正常的代謝過程,即所謂抗代謝物，其中包括某些廣泛使用的抗癌藥物。已發現具有高度電子親和性的化合物能使低含氧量的腫瘤細胞對放射性敏感，如甲氧甲基硝基咪唑乙醇在臨床上已被用來提高放射性治療的效果。發現鉑電極能釋放出有毒的物質，致使人們分離出二氨二氯絡鉑，並人工合成它的類似物，作為新的一類極為有益的抗腫瘤藥物。大約40種抗癌劑已證明在臨床上是有用的。治療上顯著的突破來自綜合療法。例如，在1963年，成年人中高難的帕金森氏病還無法治療，但今天，81％的病人用綜合療法可以完全緩解。具有急性淋巴細胞白血病的兒童，有97％能達到完全緩解，而睾丸癌病人有60～70％達到完全緩解。在過去30年裡，化學療法的最大進展是在治療兒童癌症中作出的。受盡折磨的兒童的成活率已從低於20％提高到60％以上。更有效、毒性低的抗癌藥物，特別是生長緩慢的固形瘤，肺癌和腦癌的藥物仍然是一個迫切的問題。根據已知藥物的作用機制，設計更有效的藥物和把藥物輸入到細胞裡的新方法，正是這些方面發展的新道路。免疫學家和細胞生物學家正在揭示正常細胞和腫瘤細胞表面之間的差異，這些差異可能為藥物設計提供新的方向。化學家將在發現能促進宿主免疫反應的藥物中，起著至關重要的作用。 (編輯:)
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