海拉細胞 圖片來自wikipedia

今年是著名的“海拉”細胞系誕生60周年。熟悉細胞學實驗的朋友們對這一株“永生”的細胞應該并不陌生。60年前,“海拉”被從一位不幸罹患宮頸癌的女性那里提取。眾所周知,癌細胞與普通細胞的區別之處就在于前者能夠“永葆青春”,不受限制地無限分裂下去并在人體內四處肆虐直到生命終結。因此,盡管這位名叫Henrietta Lacks的女性早已離開了人世,但奪去她生命的癌細胞卻被保存、繁衍至今并走遍了全球的實驗室,甚至跟隨宇宙飛船進入過太空。海拉英文名為HeLa,取自其主人姓名的開頭兩個字母。到目前為止,基于Hela細胞系的研究已經獲得了數項諾貝爾獎,人們永遠懷念并感激Henrietta Lacks女士為人類健康做出的貢獻。

在Hela出現之前,科學家已經實現了某些動物細胞的人工培養,但尚未成功培養人類細胞;人類細胞由于分裂次數有限,難以實現長期留存。腫瘤細胞HeLa以其頑強的生命力和繁殖力成為科學家獲得的第一個人類細胞系。據估計,全世界用于研究而繁育的Hela細胞的總數目已經遠遠超過了Lacks女士本人所有的細胞數,甚至有人認為可以將HeLa細胞看做一個新的物種。截至2009年,全世界已經有超過60000篇科學論文是基于對HeLa細胞的研究,并且這一數字還以每月300篇的速度不斷增長著。而旨在揭開HeLa細胞永生秘密的科學探索更為治療和預防奪去Lacks生命的病魔——宮頸癌指明了道路。

宮頸癌是女性最常見的惡性腫瘤之一。在全世界,宮頸癌每年奪去超過200000人的生命。1976年,德國病毒學家Harald zur Hausen提出人乳頭瘤病毒(HPV)可能在宮頸癌發病過程中起到重要作用,并相繼于1983、1984年在宮頸癌活檢標本和HeLa細胞中發現了HPV的兩個重要亞型(HPV16和HPV18)。到現在,已發現的HPV亞型已多達100多個。在HPV這個龐大的家族中,人們尤其關注某些與癌癥相關的高危亞型,如HPV16、HPV18 、HPV31和HPV45等,這些HPV亞型已被證實與宮頸癌發病有著確定關系:人們利用分子生物學方法在絕大多數宮頸癌細胞中檢測到了HPVDNA;HPV基因的表達產物能夠使得人皮膚和宮頸細胞“永生化”——即成為HeLa細胞那樣繁衍不止的細胞株。換句話說,正是由于HPV的感染,才使得人體的正常宮頸上皮細胞轉化成為宮頸癌細胞。此外,肛門癌、外陰癌、陰道癌和陰莖癌也與HPV感染密切相關,部分非常規性交途徑還會導致口腔、咽喉等部位癌瘤的發生,從這個意義上說,HPV相關的癌癥也可被認為是一種性傳播疾?。⊿TD)。

HPV,人乳頭瘤病毒

HPV感染人體細胞后,既可游離存在,也能整合進入人類基因組。目前已知HPV基因編碼的某些蛋白能夠抑制人體內抑癌基因的活性,或激活某些癌基因的表達,最終使得細胞增殖不止,HeLa細胞永生的秘密正在于此。HPV與腫瘤之間關系的發現是一個劃時代的成就。據估計,在2002年,世界范圍內有超過560000例新發癌癥(約占所有新發癌癥例數的5.2%)是由于HPV感染造成的,這使得HPV成為最重要的致癌病毒。為表彰這一杰出的發現,Harald zur Hausen被授予2008年諾貝爾生理學和醫學獎。

Harald zur Hausen教授

從HPV感染到宮頸癌等癌癥發病是一個漫長的過程,大約需要15-20年之久。在轉化為兇惡的癌腫之前,HPV會使得感染區域內的上皮細胞產生瘤樣病變(癌前病變),如宮頸上皮內瘤樣病變(CIN)、外陰上皮內瘤樣病變(VIN)等。在此期間,我們有足夠的時間去預防、發現和進行早期干預。例如,在成年女性中普及推廣宮頸防癌檢查能夠大大提高宮頸癌的發現率和顯著降低致死率:在防癌檢查中發現癌前病變或早期癌癥者,醫生可用微創的手段予早期切除。在發達國家,這一工作成效顯著:2008年,全美死于宮頸癌的人數不足4000人,與全世界每年270000人的數字相比,成績不可謂不驕人。

然而人們并不滿足。既然HPV與癌癥有著如此密切的關系,那么預防HPV感染就能從根本上預防HPV相關的癌癥。雖然人類目前對抗病毒感染的手段并不太多,但是我們卻有預防病毒感染的利器——疫苗。在歷史上,疫苗給人類健康帶來的巨大收益有目共睹;現在,疫苗又站在了抗癌戰斗的第一線。當前已經有兩種HPV疫苗用于宮頸癌預防,一種是Gardasil?,另一種是Cervarix?。前者是4價疫苗,既能預防HPV-16、HPV-18這兩種造成70%以上宮頸癌的元兇,又能夠預防HPV-6、HPV-11這兩種造成尖銳濕疣的亞型;后者是2價疫苗,主要針對HPV-16和HPV-18。當前,已經有超過160個國家批準了HPV疫苗,并且已經有不少國家開始在適齡女性中推行免費宮頸癌疫苗預防接種。我國香港和臺灣也已進行推廣,相信不用太久HPV疫苗也會在大陸出現。

FDA批準HPV疫苗的接種年齡為9-26歲,最好在首次性交之前進行。這里需要說明的是,HPV疫苗并不能百分之百地預防宮頸癌,因為當前的疫苗未能針對全部致癌的病毒亞型;因此,HPV疫苗也不能代替體檢中的宮頸防癌檢查。不過,HPV疫苗顯然同時惠及了另一半人群——男性。研究證實,HPV疫苗對男性生殖器病變以及肛門癌等具有保護作用。此外,男性接種HPV疫苗也會使女性間接受益。所以,盡管疫苗售價不菲(400美元),推廣接種也是一件物有所值的事情。

雖然60年前HeLa細胞奪去了Lacks女士年僅31歲的生命,但全人類從HeLa細胞中得到了更多。針對HPV的研究揭開了HeLa細胞生生不息的秘密,并由此將與HPV相關癌癥戰斗的主動權牢牢握在手里。60年后的今天,宮頸癌疫苗已經為全世界所認識,而HeLa細胞還會在實驗室里繼續為人類的科學研究貢獻力量。

參考資料

Wikipedia中關于HPV、HeLa cell以及Harald zur Hausen的詞條

Kiwi :《HPV是神馬?》&《HPV疫苗——男人也有效!》

Boshart M, Gissmann L, Ikenberg H, et al. A new type of papillomavirus DNA, its presence in genital cancer biopsies and in cell lines derived from cervical cancer. EMBO J. 1984 May;3(5):1151-7.

Dürst M, Gissmann L, Ikenberg H, zur Hausen H. A papillomavirus DNA from a cervical carcinoma and its prevalence in cancer biopsy samples from different geographic regions. Proc Natl Acad Sci U S A. 1983 Jun;80(12):3812-5.