
癌症不但是醫療現場的謎團,對罹病者更是具體又鮮明的威脅,一個籠罩在精神和肉身上的陰影。
再深入探究,醫學界對癌症的定義比這些直觀的印象更深刻且令人不安,癌細胞不只是細胞「過度增生」而已,從微觀層面看,腫瘤可以形容成一群「叛變」細胞的大本營。
有些癌症相對溫和,例如攝護腺癌、甲狀腺癌,癌細胞雖為惡,尚幸動作慢騰騰的;許多癌症來勢洶洶,打著快速擴張領地、轉移勢力的主意,而且立即付諸行動,像是肺癌、惡性腦瘤、胰臟癌等。整體來說,癌症絕非長了一顆壞東西這麼單純,它像一面雪亮鏡子,映照出的是細胞基因指令錯誤、免疫系統失調,以及身體部分生理機制的錯亂。先懂正常,才懂失常:細胞秩序如何遭到顛覆?
一個健康成年人體內,約有30~40兆個細胞,細胞彼此協力組建出多采多姿的生理功能。為了讓身體井井有條運作,正常細胞遵循著嚴格的規則,
- 何時分裂:只有當身體需要更新(例如傷口癒合或紅血球新舊更替)時,細胞才啟動分裂程序。
- 何時停止:當細胞接碰觸到鄰近細胞時,會產生「接觸抑制」效應,告誡自己空間已滿,停止生長。
- 何時死亡:稱為「細胞凋亡」(Apoptosis),當細胞老化或受損無法修復時,就會啟動自我毀滅程序,以免拖累整體,同時騰出空位給新細胞。
癌症的本質,是這套規則的崩潰。假若體內只是長出一個良性的腫塊(比如脂肪瘤),通常問題不大,因為它有清楚的邊界、不侵入周圍組織、不擴散到其他地方,只要開刀切除即可。但「惡性」腫瘤(即癌症)之所以危險,乃因為其具備作惡的特質,這些特質讓腫瘤得以打破物理空間的限制。
讓我借用一下瑞典哈納漢(Douglas Hanahan)和美國溫伯格(Robert A. Weinberg)兩名腫瘤學專家,在2000年初次提出,並於2011年進一步深化的著名「癌症特徵(Hallmarks of Cancer)」論述框架。兩篇報告受引用次數各已超過4萬6千和8萬7千次,在生物醫學領域是相當驚人的成績。
這6項特徵解釋了癌症這種疾病的複雜性:
1. 自給自足的生長訊號
正常細胞接收到身體發出的生長指令(通常是特定的荷爾蒙)才會分裂,癌細胞則能偽造這些指令,或是讓自己處於極靈敏的「接收狀態」,一點點訊號便能刺激它生長,就像一輛車的油門被固定踩住,不需駕駛員也逕直往前衝。
2. 無視抑制訊號
相較於癌細胞對生長指令敏感,癌細胞對「停止生長」的指令則活像嗅覺喪失了一樣,極為鈍感,即使周圍已經擠滿細胞,它依然我行我素地擴張。
3. 規避細胞凋亡
正常細胞察覺自身DNA損壞太嚴重時,會果斷自我了結以保全個體。但癌細胞會關閉自我毀滅按鈕,變成幾近不死的細胞。
4. 強勁的複製潛力
正常細胞分裂次數是有上限的,受限於染色體末端的端粒(Telomere)長度,每分裂一次,端粒便縮短一小截,等短過一個界限,就會觸發自盡機制。但癌細胞能製造一種酵素來保護端粒,使得細胞的壽命大幅延長。
5. 誘導血管新生
腫瘤要長大,需要大量養分,癌細胞會分泌生物因子,強迫身體在腫瘤周圍長出新血管並延伸進內部,就像一座違章建築不僅霸佔土地,還接通社區的電網和水管,搶走附近健康器官的養分。
6. 侵襲與轉移他處
此係癌症致命的主因,癌細胞會分泌分解蛋白質的酵素,溶解周圍組織的屏障,鑽入血液或淋巴系統,並在遙遠的器官(例如骨、肝、腦)紮根,建立「殖民地」。
代謝紊亂及免疫失靈成下一波關鍵戰場
2022年,哈納漢在《Cancer Discovery》發表文章,再追加兩條特徵:
7. 細胞代謝失調
為了支持細胞不斷生長和分裂,癌細胞會重組其能量代謝模式,舉例來說,即便在氧氣充足的條件下,癌細胞仍傾向依賴糖解作用來產生能量[又稱「瓦氏效應(Warburg effect)」],而非正常細胞在有氧環境中常用的粒線體氧化反應。再者,因為糖解作用的產能效率低,癌細胞會透過調升葡萄糖轉運蛋白(例如GLUT1)表現量來加速攝取葡萄糖,以補足能量缺口。
腫瘤內部的細胞甚至會形成代謝共生關係,缺氧的癌細胞吞吃葡萄糖並排出乳酸,而氧氣較充足的癌細胞則會吸收這些乳酸作為能量來源。
8. 逃離免疫監控
正常情況下,免疫系統(比如細胞毒殺性T細胞、自然殺手細胞)會24小時監控並消滅初生的腫瘤細胞。然而,癌細胞會主動出擊抑制免疫功能,像是分泌如TGF-β等免疫抑制因子來癱瘓攻進腫瘤組織內的免疫細胞。還有,癌細胞也會欺騙具有免疫抑制作用的細胞(例如調節性T細胞),拉攏它們成為盟友,藉此從免疫系統的攻擊下逃脫。
這兩條特徵可不是從天而降,其實2011年時,二者已被列為「萌芽標記(emerging hallmarks)」,意思是「有機會成為標記,繼續觀察」,經過十來年累積科學證據,這兩項特徵已有鐵證支持,因此正式納入論述之中。
該篇論文2022年迄今也已累計超過1萬次引用,足以充分見到這套將癌細胞抽象特質化成清晰文字表達出來的研究框架,受到科學家、醫界和生技領域的熱議和廣泛討論。
癌細胞獲「助攻」的兩大關鍵條件
除了合計8個特徵,哈納漢還額外追加兩個「賦能特質(enabling characteristics)」,它們並非癌細胞直接顯現於外的能力,而是底層的分子和細胞機制,能夠推波助瀾,幫忙癌細胞獲得前述的核心特徵。
其一,是基因體不穩定性(Genome instability),不穩定狀態導致細胞一而再、再而三發生基因突變,使其得以在變化過程中獲得腫瘤持續生長及惡化所需的各種機能。
其二,促腫瘤發炎現象 (Tumor-promoting inflammation),腫瘤催生的發炎反應會創造出有利於癌細胞生長的微環境,協助活化癌細胞生存所需的各項特徵。此外,發炎現象還常與病灶內的微生物群等因素交互作用,產生抑制免疫反應的環境,讓癌細胞屢屢逃過免疫系統的追殺。
以我的個人觀察,這一套論述的確足以籠罩現有的癌症新藥及新療法研發,不過,研究者也保持謙卑之心,因為癌症總會令人驚訝,當再有下一輪新的發現,便是嶄新療法出現的嚆矢。



















