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2014-06-01啥是癌症幹細胞？
534 期
Author 作者
程樹德／任教陽明大學微免所。
上一個冬天，陪著南京大學哲學博士生楊鴻源，到臺北的牯嶺街。楊君少年老成，思想深邃，洋溢青年學者的朝氣，他想到這聞名世界的舊書街，找些佛學及近代史典籍。我這平生不逛街的實驗室黑手，錯誤地帶他從街尾上行，初以為書店全憑空消失了，後來方發現尚存四家，在書香及霉氣撲鼻的狹窄空間內，老闆或看著電視，或如老僧入定，在故紙堆中，歷經海外孤島的60年滄桑。
令人驚訝的，是書價奇高，常比原訂價高很多倍。這在資本主義邏輯中，「物以稀為貴」並不為過，但這些舊書誠非海內孤本，高價嚇退了買者，下次出現有需求的買者，那將是何年何月的事了？楊君嘆曰：「網路上傳言，牯嶺書肆，把舊書當珍貴文物來賣，今日親見，信不誣也！」
令我悲喜交集的，是我在1999年翻譯的《基因叛變記：癌的分子生物學》赫然現身舊書店。當年它在新書店現身沒幾個月，就幾乎消失了，那是我的悲；現在陳列在舊書架上，該能與李敖、胡適、錢穆等人的書為伴，一齊孤寂地經歷百年風霜，這是我的喜。
這本癌症分子生物學專書，原來出版於1992年，正是當代對癌細胞之分子解析有了大突破後，一個適時的小總結，算是為這一波約20年的「對癌症大戰」之戰果彙報。兩位作者均是當時活躍的參與者，也有大貢獻，一位得了諾貝爾獎，另一位也曾期待它，但不知何故竟失之交臂，曾憤而逃開媒體的追問。
從1990年起，每年我為陽明大學的研究生上幾堂癌的細胞及分子生物學課程，當作高等細胞及分子生物學課內的一小部分。也曾建議學生到圖書館借閱這本書，以作為基本知識。但近幾年來，學生在書報討論課內，偶爾談及「腫瘤幹細胞」，令我略感落伍，便迅速找些討論及回顧論文唸之，恍然發覺，沒緊密追蹤近年的研究，癌症研究的典範正在轉移中。而我教給學生的，恰似白頭宮女，話天寶舊事呢！
所謂典範，從其英文字paradigm來看，原意是展示工作或製作方法的模型及例子。當年我與傅大為在翻譯孔恩的《科學革命的結構》時，照著余英時老師的建議，將之譯為典範；大陸學者則翻譯為範式。也即是由科學假設，以及支持這假設的多個成功的證據，再加上研究這類問題的方法，籠統形成的範例，能指導當時的研究者，用這方法、用這假設，繼續解決相關的問題。
這種「典範」的觀念，在分析科學史時頗為有用。當研究生初入某一科學領域，常依照當時盛行的理論及方法，來進行論文研究。一方面，學生眼界畢竟不寬，難以博覽過往相關論文，以開闢新方向；另一方面，指導老師的要求及論文出版的壓力，在在均溫柔但堅決地讓學生誠惶誠恐地順從趨勢，不敢自闢蹊徑。
是以典範一方面束縛了研究者的視野，但因之而來的利益，是能集中當時大量人力物力，以攻擊領域內受重視的問題。在1980 年代所建立之「癌」起因的典範，即癌起於細胞不受控制的增生，以致損害正常器官功能，而這增生起因於細胞內基因的突變，突變活化了原來控制細胞生長的基因，使這些基因變成「致癌基因」；因突變較常破壞基因的功能，故也有一群「腫瘤抑制基因」，它們正常時，負責控管細胞的分裂，防止核酸被破壞，但若它們被突變了，細胞也會脫離控制，而漸趨癌化。
這一個典範是幾十年的不懈研究，所共同創造的。一方面從20世紀初，就有學者分離出能致動物癌症的病毒，用這相對簡單的病毒，找出它哪一個基因能致癌，該是相對而言，事半功倍的策略。另一方面，學者試著把動物組織解離成細胞，讓其在培養皿內生長，並且試著找出，培養皿上生長的癌細胞與正常細胞間之不同。
一旦能描述癌細胞在培養皿上的特徵，就能開展下一項研究，即用致癌病毒或癌症細胞的去氧核醣核酸（DNA），感染或放進培養皿內的「正常細胞」，看它們是否發生「癌化」（transformation），是否能將這些癌化細胞放回同種動物身上，讓它們變成臨床上真正的腫瘤。若能，則試著用70年代興起的基因選殖（克隆）技術，把這致癌基因分離鑑定出來。
在這種研究方針指導下，80~90年代有極輝煌成果，克隆出了許多「致癌基因」及「腫瘤抑制基因」。然而在這種觀點指導下，並無「幹細胞」的角色；不管是已分化還是未分化的動物細胞，只要它還進行遺傳物質的複製，就有可能發生突變，這突變如果能讓細胞生長得更多，就能形成一個小集團，集團內細胞若又有突變，體內的天擇過程，就會讓生長更快的突變細胞脫穎而出，形成另一長得更快的集團，待幾輪突變過去後，這天擇後的勝利者，就是極惡性的癌症細胞了。
被這種典範所薰陶的研究者，會認為同一病人的同一癌種類，其癌細胞的形態、行為、基因表現都極為類似，畢竟它們都是同一顆最兇悍的癌細胞之後裔呢！因此對於相反的報導，會採取何種態度呢？
回想我自己以前也讀過「畸胎瘤」（teratocarcinoma）的報導。這種固態瘤內，常包含頭髮或牙齒等終端分化細胞，何以癌細胞能乖乖地分化為正常組織？我只能以好奇、神秘及存疑心態對待，或許這就是典範內的人，突然面對典範外怪異現象的典型反應吧！另外一個可能，即實驗太忙，無時間思考！
對癌症的現代研究，可以說起始於19 世紀，西方各國科學家已能將癌組織切片、染色，以及在顯微鏡下觀察。此時，曾提出「細胞來自細胞」的大實驗家佛考（Rudolf Virchow）即看見癌群體內，細胞形態互不相同，這種觀察應該被其後百年的病理學家，在日日看癌症切片時所確證。
除了癌細胞形態不一致，它們形成新腫瘤的能力，似乎也不同。1937年，佛斯（Jacob Furth）及康恩（Morton Kahn）兩人為了觀察「多少癌細胞方能重建一個新個體之癌症」，他們利用當時剛建立，能將小鼠癌細胞取出來，並培養於培養皿中的技術，轉植癌細胞於同種小鼠體內。該實驗讓他們發現，最少僅一個癌細胞，即能創造一個癌群體。......【更多內容請閱讀科學月刊第534期】