癌细胞能“憋死”？2019诺贝尔医学奖揭谜

2019年诺贝尔医学奖三位得主发现了细胞如何感测和应对氧气浓度变化。图为Gregg L. Semenza（左）、William G. Kaelin Jr（中）、Sir Peter J. Ratcliffe（右）。

2019年诺贝尔医学奖在10月7日揭晓，美国与英国三位学者格雷格·塞门扎（Gregg L. Semenza）、威廉·凯林（William G. Kaelin Jr）和彼得·拉特克利夫（Sir Peter J. Ratcliffe）因为发现了细胞如何感测和应对氧气浓度变化，而共同获奖。

诺贝尔委员会称，这一发现“揭示了生命中最重要的适应机制之一”，并为对抗癌症、贫血及许多其它疾病开创新疗法铺平了道路。

人体如何利用氧气？医学界研究百年

氧气对人体至关重要，捏住鼻子半分钟，你就能深切体会到这一点。如果没有氧气，身体里数以亿万计的细胞就会停止工作。

医学界一直在研究人体如何利用氧气，此前也有科学家在这个领域获得诺贝尔奖。1931年的诺贝尔医学奖得主瓦尔堡（Otto Warburg），发现细胞在酶促反应过程中，利用氧气把食物转化为能量；1938年的诺贝尔奖授予了比利时医学家海门斯（Corneille Heymans），因他发现了人的颈动脉如何根据血液氧气浓度，来调节呼吸的频率。

然而，细胞是如何适应氧气浓度变化的，却一直无人知晓。

三位诺贝尔奖得主发现，随着人体内氧气的浓度升高、降低，细胞也会根据周围环境的变化而做出“自我调适”。

人体对氧气的这种感测机制，影响着生理变化，帮助人们调节呼吸、免疫力、新陈代谢。不仅如此，氧气感测机制也是癌症、贫血、心肌梗塞等许多疾病的核心问题。

细胞、氧气与癌症

塞门扎多年前就曾提出疑问，癌细胞为什么要扩散到周围的器官，又为什么要进入血液，游走到身体各处？

后来他萌生了一个想法，这些癌细胞可能在“寻找氧气”。

于是，他把注意力转向了一种“促红细胞生成素（EPO）基因”，当这种基因被激活时，身体就会制造更多的携带氧气的红细胞，从而运送更多氧气。

他进一步发现，当细胞处于缺氧状态下，体内有一种“缺氧诱导因子”（HIF），它能打开促红细胞生成素基因的“开关”，为细胞供氧。

也就是说，随着肿瘤不断变大，会消耗很多氧气。缺氧的癌细胞为了继续增殖，就想方设法获得氧气，这就造成了癌症的恶化。塞门扎在记者会上提到，“当这些（癌）细胞缺氧，它们会打开基因，让它们得以继续侵略、转移、扩散到全身。”

而基于这一发现，可以研发新药物，切断癌细胞的供氧，从而把癌细胞“憋死”。

2019诺贝尔医学奖对于多种疾病有重要意义

三位学者的发现，厘清了人体细胞的氧气感测机制：

●在氧气浓度低时，细胞缺氧，体内的缺氧诱导因子能控制促红细胞生成素基因的生成，从而增加氧气供应；

●当氧气浓度恢复正常时，存在另一种物质VHL，去除缺氧诱导因子。

大量疾病和这一机制有关。诺贝尔医学奖评审委员约翰逊（Randall Johnson）说，“这些发现，已经开始影响医学治疗的应用方式。”如果能调控这个过程，就能促进研发癌症、贫血、心肌梗塞、中风、肺病等多种疾病的治疗方法。

所以，医学界正在研究能够激活和阻断氧气感测机制的药物，从而治疗不同疾病。比如，通过药物抑制缺氧诱导因子，来阻止癌症恶化；或者用药物帮助贫血的病人制造红细胞。

这一发现不仅关系到重要疾病，生理学会会长布里奇特·伦勃（Bridget Lumb）补充说，“它对于无论是伤口的恢复、疾病的预防，甚至提升运动表现，都有重大意义。”