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近一段時間，國際科學共同體關注的一個話題是紀念“人類抗癌之戰40年”，全球最知名的兩本科學刊物——英國的《自然》和美國的《科學》在三月底四月初先后刊登與癌癥有關的專題報道，《自然》的專題重在講癌癥的預防；《科學》則比較全面，除刊發社論外，還約請了一批當今活躍在癌癥基礎研究和臨床治療一線的研究專家和醫生評價介紹人類與癌癥為期40年的較量后，人們對癌癥的認識及由此認識帶來的在藥物和臨床治療上可能的新進展。
抗癌之戰有喜有憂
1971年，當時的美國總統尼克松在致國會的國情咨文中首次正式提出“美國人醫治這種該死的疾病(癌癥)的時機成熟了，我們應該集中像研究核裂變以及登陸月球所付出的力量一樣來做這件事。讓我們的人民都為實現這個目標而奮斗”。同年12月，尼克松簽署《國家癌癥法案》，宣布實施國家癌癥行動計劃。該項法案的核心內容是擴大國家癌癥研究所（NCI）的規模、職責和范圍，規定該研究所的所長由總統，而非國立健康研究院（NIH）任命，給予國家癌癥研究所以相對的獨立，同時大大增加了對癌癥研究經費的支持，國家癌癥研究所的經費幾乎在一夜之間上漲23%，達到2.3億元，自從那時以來持續攀升，每年超50億美元，即使近年來通貨膨脹仍有增無減。自1971年以來，國立癌癥研究所已經在癌癥科學研究、癌癥治療和預防方面斥資900億美元。
盡管人類同癌癥的抗衡已有久遠的歷史，但是以國家立法的形式，投入巨資來做這件事，而且是科學實力最強的國家來推動，這在既往的人類文明史上并不多見，這也是1971年美國通過的癌癥法案在人類抗癌史上具有重要意義的原因。
但是平心而論，盡管美國自上世紀90年代以來總的癌癥發病率和死亡率都在緩慢下降，7種主要癌癥的死亡率也已有明顯的下降（見下圖：“美國癌癥發病趨勢”），但總體而言，這場抗癌之戰并未取得預想的成功，人們研究得越多、越深入，發現牽扯到的問題越多，加上從研究成果到臨床應用還有很長一段路要走，因此圍繞這場與癌之戰的得失之爭一直沒有停息過。1986年，生物統計學家約翰·拜勒在《新英格蘭醫學雜志》上發文提出，15年來癌癥的發生率和死亡率基本上沒有什么變化，美國正在失去這場針對癌癥的戰爭，由此引發了持續多年的爭論。2003年，受人類基因組計劃完成后的樂觀情緒影響，國家癌癥研究所所長安德魯·馮·埃斯肯巴赫設定了一個目標，稱2015年有望結束癌癥帶來的痛苦和死亡。這一設定目標引起了更大爭議。因為針對癌癥的計劃雖然已挽救了大量的生命，但是有些癌癥，如胰腺癌、腦癌、肝癌等并沒有改善。
2009年8月，愛德華·肯尼迪參議員死于惡性神經膠質瘤——一種難以治愈的腦腫瘤，這再次刺激了美國和國際社會關注惡性腫瘤對人類生命的巨大威脅。目前僅美國一年就要新增150萬癌癥患者，并每年奪走50萬人的生命，差不多四分之一的人們最終都會因腫瘤而死亡。來自中國最大城市上海的最新統計顯示，每100個上海人就有1人患癌癥，上海癌癥的總體發病率和死亡率已達到國際中等水平。
可能是受目前癌癥發病率和死亡率仍居高不下的影響，此次紀念美國國家癌癥行動計劃實施40周年的報道少見到樂觀、慶祝、成功等詞語，至多是審慎地樂觀，更多的是找問題、找不足。對于科學家而言，預防和治療癌癥這種疾病是一種巨大的挑戰。科學雜志的社評說，40年前困擾研究者們的問題，如“染色體的變異緣于癌細胞嗎”、“腫瘤細胞是必須從體內消除的外來入侵者嗎”、“病毒在癌癥中扮演了什么角色”等，除了病毒與癌癥的關系大致搞清楚以外，其余依然困擾著今天的癌癥研究者，《科學》的社論認為，當代的癌癥研究者需要從一種更清晰的生物學視角來尋求這些問題的答案，而這可能是未來癌癥研究領域的最大挑戰。
癌癥為何難以制服
為何治療這種疾病的任務如此復雜？《科學》雜志現任主編艾爾伯茨解釋說，因為到大多數癌癥被檢測出的時候，一個腫瘤已經發展到含有十億以上的癌細胞。整個過程中，這些壞細胞會經多種方式喬裝改變，設法逃脫人體生長控制系統的控制（這種生長控制系統使得構成人體的約80萬億個細胞處于一種可控狀態），破壞細胞的自殺機制并進化出一種能對付人體免疫系統監管的耐受性。
癌細胞會不斷地變化，其變異能力和改變基因的能力之強，使得任何一種單一的療法幾乎沒有可能將其一網打盡，哪怕只有很少量的癌細胞，只要存活下來就能不斷增生，并最終擴展到可以再次為害的地步。這也是一些強有力的新療法不斷失敗的原因。艾爾伯茨建議，為了有效滅殺癌細胞，應同時使用兩種以上的藥物。因為腫瘤很難應對兩種以上針對癌細胞的不同路徑的藥物。另外一項既棘手又迫切的任務是能開發出一系列既能有效殺死特定的腫瘤細胞，又不傷及大量正常細胞的藥物。
重新定義癌癥研究
面對久攻不下的癌癥疾患，近年來癌癥研究領域出現了與癌共存、帶瘤生存的觀點，一些研究者提出要重新定義癌癥研究，要從生物學本質上加深對腫瘤機理的了解，例如《科學》雜志主編艾爾伯茨在2009年就提出，癌癥是細胞生物學的一種疾病。我們人體是約80萬億細胞的集合體，任何一個細胞一旦其行為自私并且增殖失控就可能導致癌癥。人體功能的正常發揮是由于每一個細胞都接受到來自近鄰細胞的信號告訴它該如何行為。絕大多數情況下，這些信號都是讓細胞處于不需要分裂的休眠狀態，但有時，例如人體受到創傷的情況下，信號就會指令細胞增殖和分裂，以產生康復所需要的新細胞。每個細胞都確切地知道該怎么做，因為每個細胞的DNA里都有一個基于指令的特定程序。但隨著人的老化，DNA指令的小錯誤會累積增多。當這種指令錯誤的量達到足夠多——如達到10%～20%，遠遠超過人體的自糾錯能力時，腫瘤才會發生。此外，DNA序列維修時的缺陷也會誘導正常細胞向癌細胞轉化，其突變率比正常細胞高出幾百倍。這一缺陷主要會在早期誘發腫瘤的增生，高事故率是使得這些細胞擺脫人體多重自動糾錯系統監管的要素。
人的細胞里至少有150種不同的蛋白質幫助完成DNA修復，由此形成了許多不同且重疊的修復通道。遺傳學家和分子生物學家需要揭示這些修復通道的每一個發生改變后會帶來什么，不僅是人體細胞，而且包括如細菌、酵母、蠕蟲、果蠅、魚和老鼠等各種模式生物。生化學家和化學家需要篩選可做藥物開發的抑制劑，基因組和蛋白質組技術專家需要開發設計廉價的檢驗方法，來檢測導致高突變率的特定缺陷，這樣，抑制劑和能特定封堵缺陷通道的藥物就能用于殺死癌細胞。而在現有的資助結構中，這些都未被視為重點。
DNA雙螺旋模型的提出者沃森認為，隨著我們對導致疾病的分子機理的認識的深化，現在是發動一次真正意義上的對癌之戰的時候了。艾爾伯茨說他同意沃森的這一說法，但艾爾伯茨認為這樣的計劃要能成功需要擴大“癌癥研究”的資助范圍，其范圍應遠遠超過癌細胞的工作本身。國家癌癥研究所這樣主要的資助機構應該拓寬對癌癥研究的視野，要意識到對癌癥治療具有更深遠意義的發現更多來自于模式生物的基礎研究，而不是來自于對高度復雜的人體腫瘤的研究。在腫瘤治療方面，轉化醫學需要得到更多的重視。
“癌不是殺手，轉移的癌才是殺手”
統計顯示，癌癥引起的死亡病例，90%是因為轉移。姑息性手術及化療放療都無法避免殘癌轉移，其他多種方法如使用血管生成抑制劑、分子靶向治療等，短期雖可抑制腫瘤生長，但也會促癌侵襲轉移，患者生存期未見明顯延長。
“與其消滅腫瘤，不如控制腫瘤”現已成為與癌癥抗爭的一大策略轉變。醫生要想辦法把腫瘤細胞限制在一定范圍內，不讓其發展和蔓延。
當前癌癥研究三大熱點
此次《科學》雜志紀念癌癥行動法案40周年專題文章的一大特點是請到了一批活躍在癌癥研究一線的知名科學家撰文，對癌基因組計劃、癌細胞轉移、癌癥免疫編輯等當今癌癥研究領域的前沿課題或方向作了介紹。
癌癥基因組計劃——通過上千種癌癥的分析接近癌基因的真相
維康信托基金桑格研究所所長米歇爾·斯特拉頓撰文說，近年來，科學界在了解基因如何驅動癌癥的發育方面取得了進展，對每個個體癌來說，每5個基因就能驅動細胞發育，某些癌癥，特別是血液系統里的癌癥，如慢性髓性白血病，僅僅一個或少數幾個基因就能驅動其生長。現在看來，很可能是基因突變推動了癌的增生。一旦確診，醫生會給患者開與特定的基因突變相匹配的藥物，或者醫生會給患者某種組合藥，因為推動癌的形成的有不止一種的突變。這和治療艾滋病用雞尾酒療法控制HIV病毒有點類似。
癌的生成最主要的貢獻者是基因驅動者。我們分析的不是10種癌癥，而是上百種，對某些類型的基因，甚至要分析上千種癌癥，這是當下癌癥基因組計劃的核心，這樣我們才能或多或少地接近癌基因的真相，無論是常見的還是罕見的腫瘤。
雖然目前靶向治療癌癥方面進展不大，但是早期在癌癥化療方面可以借鑒的東西不少，如在白血病治療，特別是兒童白血病、青年男性睪丸癌方面的進展，以前這些腫瘤的死亡率非常高，由于化療能成功殺死所有的癌細胞，所以現在這類癌癥的治愈率可達90%以上。
重新認識免疫系統——“免疫編輯”概念的提出至少可以帶來對癌癥的新的理解，即癌癥可以成為一種慢性病。
人體抵御癌癥的最主要衛士——我們的免疫系統能覺察和摧毀某些腫瘤或在臨床上出現指征前防范它們，但是有證據顯示，免疫系統在抑制癌細胞擴張的同時，也有促進癌細胞生長的作用，這種看來似乎矛盾的免疫系統雙重作用正在被越來越多的癌癥研究者所認同。“免疫編輯”這一假說的提出者——圣路易斯華盛頓大學的羅伯特·斯科雷伯就此在《科學》上撰文作了介紹。
斯科雷伯說，“免疫編輯”一詞實際上強調了免疫系統不僅有消除癌，而且還具有幫助腫瘤在免疫活性宿主內生長的雙重功能。選擇“免疫編輯”這個詞多少受到了50年前提出的“免疫監管”一詞的影響，這個詞匯表達的是免疫系統在與生長中的癌相互作用時純粹是起著護衛作用。但我們現在從實驗中知道實際情況并非如此，免疫系統不僅起著護衛作用，而且也在促進著腫瘤發展。選用“編輯”一詞，是因為覺得免疫系統就如同一個作家編輯自己的文稿，會對文字有棄有舍，最后的定稿和原稿會有非常大的不同。回到癌細胞的情況，癌細胞實際上也在不斷改進自己的生長能力，所以，“免疫編輯”是一個很貼切的表述。
免疫系統一旦看到增殖中的腫瘤，不是摧毀它就是阻止它生長。隨著這個過程的演進，特別是免疫系統正在控制腫瘤生長時，我們會看到一場長時間的腫瘤遺傳不穩定之間的戰斗。這個過程發生在三個階段，我們稱之為消除癌細胞的護衛階段；和癌細胞抗衡的平衡階段（此時，如果免疫系統不能悉數殺死癌細胞，一些癌細胞的變異產物就會繼續產出,但此時還只是個別腫瘤細胞的存在）；最后一個階段就是編輯階段。事實上，變異是在免疫系統和腫瘤細胞抗原間的相互作用中產生，腫瘤的形成正是不受免疫系統控制的變異所致，接下來就是失控地增殖。這個結果的發生可能要許多年，就人類而言，這一過程可能要孕育20～30年，最終的產物是不受免疫系統制約的腫瘤的出現。
在許多情況下，“免疫編輯”是一個重疊的概念，在多年的戰斗中，要么你處于癌癥的炎癥狀態，要么處于癌癥的免疫編輯狀態。
斯科雷伯認為，“免疫編輯”概念的提出至少可以帶來對癌癥的新的理解，即癌癥可以成為一種慢性病。以往癌癥免疫療法的許多努力是希望能激發免疫系統盡到摧毀和消除癌癥之責，免疫編輯的概念增加了我們稱之為“平衡期”的試驗示范。此時，免疫系統實際上是能控制癌癥增生的，所以癌癥在此階段生長非常緩慢，但是癌細胞依然存在，免疫系統只是控制其增生。這就是免疫學意義上的腫瘤休眠，這種休眠顯然是因免疫系統作用于腫瘤細胞所造成的。因此，癌癥免疫編輯過程給了我們這樣一種可能性，如果我們現在不能利用免疫系統摧毀癌癥，或許我們能夠利用免疫系統使癌癥成為一種慢性病。
揭示癌轉移之謎——EMT過程讓癌細胞具備擴散能力
經常有這樣的說法，癌不是殺手，轉移的癌才是殺手，統計顯示，癌癥引起的死亡病例90%是因為轉移。但目前人們對癌的轉移仍不甚了解。部分原因可能是轉移癌活動范圍很大，對其了解也必須是多方面的。是什么賦予了癌這種轉移能力？在著名的懷特黑德研究所和路德維希麻省中心從事生物醫藥和分子腫瘤學研究克利斯汀·謝弗撰文，介紹了他們對癌癥轉移的新的解釋：
我們發現了一種稱之為上皮間質轉型（EMT）的過程，這是一個允許細胞獲得運動的發育過程，就是說這一過程使細胞具備了擴散能力，能以一種獨立的方式生存在新的地方。這已在上皮間質轉型中發現。上皮間質轉型賦予了細胞完成轉移所需要的幾個步驟的第一步的能力，這幾個步驟分別是，離開初始腫瘤的局部入侵，內滲到血管，在血流中生存。
我們已經有這樣的印象，基質微環境或者圍繞初始腫瘤的細胞組織發出的信號會觸發初始腫瘤的細胞經歷EMT。盡管我們還不知道誘使細胞經歷EMT的具體信號是什么，但我們已經大致知道這些信號能干什么。
另外我們認識到，經歷了EMT的細胞有和癌癥干細胞相關的特性，這就提示存在著初始并不一定是癌癥干細胞的細胞，但是如果獲得了適當的基質和建立起了適當的微環境，則這些細胞會被強制經歷EMT，并由此得到了類似癌癥干細胞的特性。細胞因此獲得了脫離初始腫瘤的遷移能力和入侵能力以及在轉移中生存的能力，一旦這些具有類癌癥干細胞特性的細胞到達入侵的第一個目標時，那么，理論上它們能被賦予激發繼發性腫瘤的能力。最近的研究提示，經歷了EMT的細胞確實具有類似癌癥干細胞的能引發繼發性腫瘤的特征。
克利斯汀·謝弗的文章指出，我們已經知道癌干細胞對腫瘤發生意義極為重大，這方面的認識希望達到的終極目標是在臨床上能完全根除患者的癌干細胞。理論上講，通過根除癌干細胞，我們不但能抑制住癌從初始腫瘤向外轉移，而且能抑制住微型腫瘤的生成物，這種微腫瘤可能在胎兒時已經存在于病人體內。