癌症 — 1

長久以來，我們一直在與癌症「開戰」（1971年由總統宣佈），但太多人在這場戰役中敗北。不過，戰爭的比喻已經夠了。這不是一場蠻力的軍事行動。健康壽命的延長需要聰明運用我們對癌症的知識基礎，涵蓋生活方式、組學、人工智能、細胞，以及藥物／疫苗這五大維度。我們現在對癌症的認識已非常豐富，足以改變醫學實踐，而這些知識大多已準備好供你使用。

為了掌握癌症，先來看看我們對癌症生物學的理解現狀。癌症如何開始？有三大理論，彼此並不互斥。體細胞突變理論的基本概念是，某個基因（「癌基因」）獲得突變，這些突變要麼激活該基因，要麼使其失去抑制腫瘤的能力。隨著個體年齡增長，因基因組不穩定、幹細胞耗竭、粒線體功能障礙，以及錯誤摺疊蛋白和衰老細胞的清除受損，越來越多細胞死亡。有趣的是，這些過程正是癌症的標誌。在我們三十億個基因字母中，每次細胞分裂時會發生數千個錯誤。隨著年齡增長，我們細胞中的突變以每年每細胞十五至五十個的速度累積。雖然大多數突變不會導致癌症，但科學家已發現超過五百個基因在DNA序列中出現突變時更可能引發癌症。這些被稱為驅動基因，因為它們突變後會推動細胞生長，並能誘發癌細胞克隆啟動疾病。

與此細胞起源理論相對的是組織起源理論。癌症在局部發生，與致癌物暴露、組織破壞及免疫反應異常有關。第三種理論簡稱為「壞運氣」，歸因於幹細胞複製過程中的隨機錯誤。鑑於癌症的頻率與多樣性，這些機制以某種方式導致癌症並不令人意外。

空間生物學領域已徹底改變我們對癌症演化的理解（見圖6.1）。透過對數十萬甚至數百萬個癌症組織單細胞進行長期測序（包括其DNA、RNA、蛋白質、代謝物及甲基化模式），我們正精確了解腫瘤如何隨時間及空間成長。分析這些龐大數據集需要運用人工智能工具和新算法。這種精細的時空特徵描繪可用3D呈現，繪製出癌細胞的克隆及亞克隆。它還描繪出癌細胞表面表達的新蛋白，稱為新抗原。我們已深入了解腫瘤微環境的重要性，即腫瘤周圍非癌細胞的生態系統，包括免疫細胞、血管，以及由蛋白質和其他分子組成的龐大網絡——細胞外基質。空間生物學3D圖譜描繪了腫瘤微環境及其向其他器官的轉移播散。