人类离彻底攻克癌症还有多远
摘要：
... 癌症，对于我们每一个人来说都不陌生。据研究显示，导致中国人死亡的第一大原因是心脑血管疾病，第二大原因就是癌症。根据世界卫生组织国际癌症研究机构（IARC）2021年4月发布的数据显示，2020年全球新发癌症病例为1930万，死亡1000万人，而到2040年新发癌症数预计将达到2840万。
癌症的诱因
如果我问你，导致癌症发生的主要原因是什么？你可能会想起世界卫生组织发布的另外一份致癌物质清单，这份清单中记录了973种致癌物质，其中大家熟悉的烟草、煤烟、黄曲霉素、马兜铃酸、槟榔等赫然在列。
所以，在大多数人的认知里，食品安全、生活环境和医疗卫生条件就成了影响癌症发病率的最重要的因素。
但是，与大多数人的认知不同的是，在全世界范围内，普遍的情况是：平均寿命比较长的国家，癌症的发病率也比较高。而这些平均寿命比较长的国家，食品安全、生活环境和医疗水平显然都是比较好的。这又是为什么呢？
美国国家癌症研究所的统计数据给了我们一个简单的答案：如果把癌症发病率按照年龄进行划分就会看到，在所有癌症病例中，55岁以上的患者占比达到了76.9%，其中65岁以上的患者占了52.8%。
与大多数人认知不同的是，影响癌症发病率的最大原因，其实并不是致癌物质清单中的973种致癌物质，那些物质只能说是一部分癌症发病的环境诱因。癌症的发病率与人的寿命有着非常紧密的联系。随着年龄的增高，人们患上癌症的概率就会大幅度增高。
最近这十几年来，科学家对于癌症发病原因的认知已经有了很大的进步，而大多数普通人还停留在旧认知上。所以，要让你对攻克癌症这件事情了解更加深入，我要先跟你讲一讲科学家对癌症成因的当下共识。
从生命演化的角度来看，每一种生命都是通过生生死死的不断更替，来摸索和学习维持生命的必要知识。这些知识，就储存在我们的DNA当中。而癌症，本质上就是基因出现了错误而造成的。约翰·霍普金斯大学基默尔癌症中心的科学家研究发现，三分之二的癌症并没有什么特殊的诱因，仅仅是因为有些倒霉的细胞复制DNA的时候出了个意外错误而已。
DNA复制时的出错率大约是十亿分之一，这个概率看似很低，但是人体中的细胞数量更大，约有80万亿个（注意，我这里用的单位是万亿），所以，DNA复制出错，在人体内不仅无法避免，而且可以说是常见现象。不过，这并不是说，DNA复制的每一次出错都会导致癌症的发生。DNA复制出现错误，仅仅意味着有些基因发生了突变，有些突变导致细胞直接死亡，有些突变没有显著表现。但是，确实有一小部分突变和突变组合，使得正常细胞变为癌细胞，侥幸逃脱免疫系统杀灭的癌细胞恶性增殖就形成了癌症。我们的寿命越长，细胞经历分裂的次数就越多，当然也就有越大的可能产生出癌细胞。这就是人类寿命越长，癌症发病率越高的原因。
在普通人眼里，癌症晚期和死亡基本上是画等号的概念。这样的理解虽然不能算是完全错误，但也是相当不严谨的。下面我就用最简单的语言，帮你重新认识癌症的本质。
癌症的本质
癌细胞与正常细胞最大的不同，就是癌细胞是永生的，它不会像其他细胞一样衰老和死亡。对于原始的单细胞生物来说，是没有生殖繁衍概念的，它们只要不停地分裂，就能把自己的基因传递下去。它们同样也没有衰老和死亡的概念，甚至可以说，所有的单细胞生命都是永生的。
但是，多细胞生命为了协调一致，就不能再像单细胞生物一样，不管不顾地随意分裂。经过很漫长的时间之后，多细胞生物演化出一种能够压制住细胞无限分裂的机制。所以，也可以说，衰老和死亡并不是命中注定的，这是生命后天学会的“新技能”。
癌细胞的本质就是逃脱了束缚，恢复了永生能力的细胞。
癌细胞曾经也是人体正常的组织。我们在治疗癌症的时候，很难有效地消灭癌细胞，这就是癌症在治疗上很困难的原因。
对付癌症的办法
目前，我们对付癌症主要有四类方法，这四类方法可以简单地归结成八个字，那就是：“切除”“杀灭”“免疫”和“修复”。
切除，就是通过手术的方式，尽量把癌组织彻底切除干净。
杀灭，就是通过放射线或者化学药物将癌细胞杀死。
免疫，就是通过激发人体的免疫功能，让自身的免疫细胞去追杀癌细胞。
修复，就是利用基因技术，将出错的基因修复回正常状态。
尽管看上去各种癌症新疗法层出不穷，但本质上都没有逃出上面这四类解决方案。那么，这四类技术中，哪类技术最有可能彻底降伏癌症呢？我们不妨运用技术飞轮，来分析一下这四类技术吧。
先说说最常用的手术切除。切除的最大问题是要么多切了，要么少切了。造成这一状况的主要原因，就是手术的精度太低了。即便是使用了人工智能和机械手臂的高精度手术，也是在宏观层面上操作。如果地球上只剩下最后一个人，那么人类的命运必然是灭亡。但是，如果身体里只剩下最后一粒单细胞生物，那结果可就不一定了。一粒细菌在养分充足的环境里，只需要极短的时间，就可以重整队伍，卷土重来。癌细胞与单细胞生命一样，它是微观层面的东西，这与手术切除的精度是数量级上的差距。想通过手术把癌细胞切干净，理论上是不可能完成的任务。
所以，手术切除这种技术，在癌症治疗方面，已经遇到了科学瓶颈，暂时难有革命性突破。面对实体肿瘤组织，整体进行切除依然会是重要手段，但由于这类方法缺乏足够的精准性，必须结合其他治疗方法才能进一步提高效果。想要单纯依靠更高超的外科手术水平来征服癌症，是不可能做到的。换句话说，外科手术的技术发展差不多已经到头了，对于攻克癌症来说，不太可能再有大的进展了。
再来说放疗和化疗，这在本质上也是通过外部的物理手段来杀死癌细胞。放疗是用放射线照射，在相当一段时间内，精准放疗还将是癌症治疗巩固疗效和维持“带癌生存”的常规武器。但它最大的问题依然是误伤，虽然放疗会向着更精确、副作用更小以及更加智能化的方向发展，但是鉴于放疗本身依然是在宏观层面上操作，即便将来完全由人工智能全程控制，也免不了要大量伤害健康组织。
而化疗的方案是通过某些对癌细胞杀伤大，但对普通细胞杀伤较小的药物来杀掉癌细胞。如果某一种药物几乎只杀伤癌细胞，很少伤害健康组织，那么这样的药物就可以称之为靶向药物，你可以把靶向药物看作是化疗的升级版。
随着我们对癌细胞特征的了解越来越深入，现在的靶向抗癌药物的精准度也在提高。但是靶向抗癌药物面临的真正挑战是抗药性问题。癌细胞在分裂的过程中也会发生变异。如果药物追踪的靶点特征在变异后消失了，那么这种抗癌药物就不再起作用了，这就是抗药性的成因。
所以，由于癌细胞基因突变的存在，单凭一种靶向抗癌药物，是不可能让患者长期生存的。药物使用的时间越长，癌细胞产生抗药性的可能性就越大，这也是抗癌药物现在面临的最大挑战。
靶向抗癌药物现在仍然是部分癌症主流的治疗手段。但是药物研发工作几乎就是在与癌细胞赛跑，每年都有获准上市的抗癌新药，但是多数只是在现有靶向药体系下修修补补，适应范围越发有限。所以，这种赛跑的方式，无论现在的应用场景多么主流，都不可能成为最终战胜癌症的方法。
不过在抗药性的问题上，也不能说完全没有意外。确实有一款至今都没有出现抗药性的抗癌神药存在，这就是治疗慢粒白血病的靶向药：格列卫。
格列卫
但是在格列卫上市之后，科学家们却发现了很多不太对劲儿的地方。首先，格列卫并没有真正杀死所有癌变的白细胞，但是患者的病情却相当稳定。更奇怪的是，一些使用过格列卫但后来因为各种原因而停药的患者，他们的存活率也相当高。很多患者的状况，看起来像是被治愈了一样。
经过仔细研究，科学家发现，格列卫除了自己有杀死癌细胞的效果之外，还激活了患者自身的免疫系统。原来不会被免疫细胞追杀的癌变白细胞，在服用格列卫之后，成了免疫系统追杀的对象。
通过激活原来无所作为的免疫系统来治疗癌症，这就是治疗癌症的第三种方法：免疫疗法。
2018年的诺贝尔生理学或医学奖，就颁给了在癌症免疫疗法上作出了突出贡献的两位科学家。我们下面就来了解一下免疫疗法的原理：
免疫系统是人体默认的天然屏障。激发免疫系统，必然是最合适的抗癌方法。我们平常说的免疫细胞，其实是包含很多种细胞的一大类细胞。这些细胞就像是一个有组织、有纪律的警察部队，24小时无休地执行着保卫人体的任务。这些细胞中，有的细胞就像是巡警，它专门四处探查发生变异的细胞以及外来入侵者，然后把警情信息通知到其他免疫细胞。还有的细胞就像是刑警，专门在收到报告后去将敌人捉拿归案。
你可能会问，既然免疫细胞这么厉害，那怎么会允许癌细胞形成肿瘤呢？
这是因为，凡是能够形成肿瘤的癌细胞，都有一种欺骗免疫细胞的能力。免疫细胞就像是人体内的警察，警察分辨好人还是坏人的最常用方法就是查身份证。我们体内的细胞也有一个身份认证系统，细胞的身份证是一种特殊的蛋白质，叫作“主要组织相容性复合体”，简称MHC。这个MHC的功能，就是把细胞体内的蛋白质特征向外公示出来，让警察能够看到。在查身份证的时候，如果没有查到异常的蛋白质，就算是合格了。
但是，有一部分癌细胞，它们连MHC这套系统都发生了变异。有的癌细胞能伪造证件蒙混过关，有的夹在其他正常细胞中间逃避检查，更有一些癌细胞能直接屏蔽身份证扫描仪，使得警察无所适从，这时候警察就没办法识别好人坏人了。癌细胞正是利用人体免疫系统的这些漏洞，才发展壮大起来的。
免疫疗法是一大类临床治疗技术的总称，凡是可以借助人体免疫系统来治疗疾病的治疗技术，都可以叫作免疫疗法。为了让你能从概念上理解免疫疗法是怎么起作用的，下面我粗略地把免疫疗法概括成两种方案，实际临床应用时，会比我讲得复杂得多。
一种方法是把患者体内的免疫细胞和癌细胞全都提取出来，把癌细胞加工成免疫细胞能够识别的抗原，让免疫细胞能够学会识别癌细胞。然后，科学家再把这些免疫细胞在体外进行培养，培养到一定的数量后，再注射回患者体内，完成杀死癌细胞的工作。
另一种方法则是通过分析癌细胞的内部结构，把癌细胞体内特有的变异后的蛋白质做成疫苗，注射到人的体内。当这些变异蛋白被免疫细胞识别后，免疫细胞就会开始攻击癌细胞，癌细胞也就再也藏不住了。这个方法就好像是往战场上投放了大量的敌人尸体，我军人员见过敌人尸体之后，就学会如何辨识敌人了。
从科学原理上来看，免疫疗法比传统抗癌药物更有前景。原因是免疫疗法充分调动了人体的免疫机制，也就免除了针对性地设计和研发抗癌药物的漫长过程。未来，免疫疗法必然能够大展拳脚，成为最主流的抗癌技术。
从2017年8月30日第一个CAR-T免疫疗法获得FDA审批，到2018年3月13日，我国第一个CAR-T免疫治疗技术通过临床试验审批，仅仅过去了195天。
免疫疗法早已不再是停留在实验室中的研究成果，它正在给千千万万的癌症患者带来看得见的希望。唯一还不尽如人意的是免疫疗法治疗费用相当昂贵。比如，美国诺华公司的免疫治疗技术就定价为单次注射花费47.5万美元。不过好消息也是有的，根据美国临床试验数据库的数据，截至2022年6月底，我国已经登记的CAR-T免疫疗法临床研究已经达到357项，全球排名第一。我国的医疗定价习惯是遵照成本而不是疗效定价，应该很快就能有比较普惠的价格出来了。
不过我们也从中看到了免疫疗法巨大的市场前景和发展趋势，免疫疗法的技术飞轮正在逐渐启动。
根据世卫组织《2013-2020年预防和控制非传染性疾病全球行动计划》的精神，世卫组织呼吁成员国在2025年前，努力实现将包括癌症在内的四大慢性疾病的死亡率相对降低25%。这些面向政府的要求，意味着癌症新药和新疗法纳入医保系统的速度也会越来越快。我国国务院也提出要求，从2018年5月1日起，对进口抗癌药免收关税。
前面我们提到的所有方案，要么是把肿瘤切掉，要么是把癌细胞杀死，所有的方案都是进攻性的，那么，有没有一种可能，我们不用去杀死癌细胞，而是把已经癌化的细胞重新修复，成为正常细胞呢？
确实有可能，这就是基因疗法，准确地说是基因修复。这是一种技术手段，它为免疫疗法提供了一种可行的技术方案。所以，基因修复疗法和免疫疗法是有重合的部分的。
想要修复好一个癌细胞，大概需要下面这三个步骤：
制作一个基因编辑工具，这个工具具有辨认目标细胞和修复细胞基因的能力；将数量足够多的基因编辑工具注射进入人体；基因编辑工具一旦遇到需要修复的细胞，就会对目标进行基因编辑，将细胞修复。
自然界中的病毒天然具备修改基因的能力，所以，这些基因编辑工具一般都是利用现有的病毒进行基因改造而制成的。这些被改造的病毒会为我们所用，进入人体去完成我们交给它们的基因修复任务。
虽然基因编辑疗法听起来相当给力，但却并非万能。
目前，虽然已经有几千个基因编辑疗法获得临床试验资质，进入了实战测试阶段，但是，这些治疗方案都比较粗糙，涉及精准基因编辑的疗法几乎一个都没有。癌变的体细胞出错的基因并不是简单的一处，而是错在很多个地方。想要一次性地把所有的错误全部修正，以目前的技术来看，还相当困难。另外，基因编辑疗法也存在诱发新癌变的风险。哈佛大学的基因组学科学家邱奇教授认为，只有精确到碱基的基因编写才是真正的基因编辑技术。目前的技术水平，还需要进一步的技术突破才行。
这样看来，精准到碱基的基因编辑技术，很可能就是基因编辑疗法的“技术奇点”。在“技术奇点”突破之后，基因编辑疗法必然大有可为。但是在突破之前，这项技术在癌症治疗上的成就就会比较有限了。
经过了前面的梳理之后，可以看出，虽然癌症目前依然是最难治愈的一类疾病，但是通过这么多年的研究，癌症在人类眼中已经不像当初那么神秘了。我们已经有了一系列办法可以对癌症进行有效的控制和干预。对于暂时无法治疗的癌症，我们也已经拥有了明确的目标，在不远的未来，一定能取得实质性突破。
不过，请大家记住，所谓的彻底攻克癌症，有两个层面的含义，一个是技术层面上我们有能力攻克，还有一个是费用层面上大多数普通人能够治得起。如果缺少了第二条，那也不能称为彻底攻克。
医保系统是癌症患者最重要的经济支持。加入医保的药物或医疗方式，至少相当于给患者节省了五分之四的开销。这不仅意味着这些新药和癌症的疗法更加普惠，更重要的是，更多的应用将促使医疗技术向着成本更低的方向演化，这是我们最希望看到的状况。
还有一项一直存在，但是被我们严重低估的技术，叫作癌症早期筛查。有一句很著名的话是这样说的：“癌症从来都不是突然发生的，你只是突然知道了它的存在而已。”越是早期发现了癌症的存在，彻底治愈癌症的可能性就越大。欠发达国家的癌症死亡率较高，一个很重要的原因就是早期筛查做得不好，让很多癌症到了晚期才被发现。
在不远的未来，微型医疗机器人可以帮我们轻松完成多种癌症的早期筛查，我们只需要吞服一个很小的胶囊机器人，就能完成现在需要靠肠镜、胃镜和拍片都难以检查出来的早期癌症筛查，而整个检查过程还毫无痛苦。未来我们还能根据呼出气体的成分和血液、粪便、组织液等当中的DNA片段，来诊断出早期癌症。这些项目将来一定会包含在标准的体检项目当中。
一项技术使用的人越多，必然就会越便宜。癌症早期筛查完全符合技术的这一特征。这项技术必然会把大量的癌症扼杀在摇篮之中，大大增加癌症患者的生存机会。
人工智能不仅能够帮助我们监控早期癌症，也一样会深入到医疗的各个领域，这会让医生资源得到大规模的释放，释放出来的医生，则会投入科研工作中去，这会进一步推动医学的发展。到时候，无论是免疫疗法，还是基因疗法，应该都会取得更多的突破，我们征服癌症也就指日可待了。
癌症，被称为“众病之王”。不过，我希望你读完这一节之后，能建立这样一个信心：一位癌症患者每多活一年，治疗癌症的方法都会多一种，而治疗的费用也会降一分。在未来20年这个尺度上，对于绝大多数的癌症种类，我相信，医生都能拿出可靠的治疗方案来。至少，我们可以像管理糖尿病、高血压这类慢性病一样将癌症控制住，让患者不会因为癌症而死去。当“绝症”变成“慢性病”之后，患者们才不会谈癌色变。
当然，仅仅是能控制，还不能算是征服了癌症。只有绝大多数患者都能够享受到相应的医疗服务，才算是对癌症的真正征服。这里面除了技术的发展以外，还有经济、社会和政治因素，是难以预料的。
但是，关于未来，有一个大规律是可以确定的，那就是我们把视角放得越大、越宏观，就越能看到更多的确定性的趋势。这个大规律在医疗领域也不例外。放眼未来，更有效、更普惠肯定是未来医疗的关键词。那么，现代医学如何达成这两个目标呢？
本文摘自科普作家汪诘的新书《未来科技大爆炸》，澎湃新闻经出版方授权刊载。
《未来科技大爆炸》，汪诘/著，河北人民出版社、河北科学技术出版社·胡杨文化，2024年8月版
