人體環境是非常適合癌細胞生存的，透過人體營養物質，癌細胞可以相對無限制的增殖，達到“長生不老”，但人體可就遭殃了。癌細胞的特點是因基因突變不再受人體調控，只會機械地攝入營養分裂增殖，這對人體來說是個很大的麻煩。很多癌症患者到晚期後身體會非常消瘦，正是因為癌細胞的這種特性。在人體這樣適合的環境中，癌細胞是能長生不死，而代價是人體的死亡。（圖中為海拉細胞，海拉細胞是取自一名叫海拉的女性癌症患者體內的癌細胞，至今已經培養了幾十代，重量超過幾十噸）

癌細胞的產生是由於基因層面的突變，原癌基因啟用或者抑癌基因突變後失效，不能再正常誘導細胞的增殖和凋亡，染色體端粒也由於癌細胞內端粒酶的活性而避免了因分裂而縮短，終於使癌細胞能夠突破體細胞分裂代數的限制過度增殖。在壽命的研究中，發現端粒、端粒酶和某些原癌基因也起著控制作用，如果有藥物能減緩端粒的縮短，就可以提高體細胞可分列的代數，進而提高人體壽命。但這樣做也不可能讓人體長生不死，端粒、原癌基因又都和癌症有關，功能正常的時候會誘導細胞衰老和凋亡，功能異常卻都會導致癌症。一味的追求長壽可能並不是好事。可以透過研究癌細胞，來儘可能的延長人類壽命，但癌細胞充當的作用只是實驗材料而已。不存在用癌細胞替換體細胞的可能，也不存在讓人長生不死的可能。

長生不老一直是人類想達成的終極目標，幾千年來，歷代的君王都想透過各種途徑，使自己能夠長生不老。比如中國古代的煉丹，其目的就是服用後能夠讓人類達到長生不老。但往往願望是美好的，現實是殘酷的，不論透過任何途徑，人類都沒有達到長生不老的夢想。

隨著現代生活水平和科技的發展，雖然人類的壽命已經有了很大程度的增加，但是長生不老仍然是人類的終極追求。另一方面，我們所談虎色變的細胞卻能夠永生，一直存活，一直分裂下去。所以就有人想，能否用癌細胞實現人類的長生不老呢？不幸的，我想告訴大家，答案是否定的。為什麼呢?

我們首先來了解一下什麼是癌細胞以及其形成機理。癌細胞是人類的正常細胞，由於遺傳物質的改變，從而導致它不受正常生命調控過程的約束，進而能夠無限的增值下去。由於癌細胞遺傳物質的改變，它往往會失去在人體內應該發揮的功能。不僅如此，它還會無限增值，轉移，掠奪其它正常細胞的的營養物，侵佔正常的組織和器官。從而導致人體功能紊亂，干擾正常生命活動，最終導致人類死亡。

其實在人體內，各種細胞在分裂的時候，都會對其染色體進行檢查，一旦發現某些染色體出錯，細胞自身就會發送凋亡命令，使其進入程式性凋亡。而癌細胞，它往往可以跳過這些凋亡檢查，使已經病變的本該死亡的細胞仍然繼續分裂。這就是癌細胞，可以無限增殖及永生的原理。那麼利用這個原理使正常細胞永生以及無限分裂顯然是可行的，比如說科學研究中的有些細胞，例如HEK293和7702，它們就可以永生，並且無限分裂。但是，假如人體的所有細胞也具有這種能力，體內的細胞固然可以不用死亡，並且保持活力。但是，它們卻會不接受正常的凋亡控制。比如說，某些細胞在複製自身的時候，染色體出現了突變，這個時候起，應該接受凋亡控制而進行自我毀亡，但是由於它們不受凋亡控制，而拒絕死亡，從而不正常的存活以及分裂下去。這些不正常的細胞，其核酸的表達會出現異常，從而導致人體某些機能或者功能的嚴重異常，危害人類生命健康。另一方面，這種不受控制的無限增殖以及分裂，肯定會耗盡人體內的營養，並且使得各種組織和器官一直增長下去而不能保持原有的正常形態結構，最終導致其功能喪失，危害人類生命健康。所以說，利用癌細胞，人類並不能長生不老。

可以利用癌細胞無限增殖及永生的原理，研究其他細胞、組織、器官無限增殖及永生的辦法，或許真的可以實現延年益壽。不過想要長生不老是不可能的。

癌細胞，是現代醫學難題。

並不是說你治不了，而是太難分辨。

下面我用我的散裝知識告訴你為什麼。

癌細胞不像病毒，是入侵者。癌細胞是透過自身細胞變異產生的超級細胞，就好像電影裡的進化人類一樣，他原本也是人。所以我們的免疫系統不容易識別。

那麼既然癌細胞是自身細胞變異，郭主任就要繼續這個話題講癌症預防。早幾年看過一篇學術文章，大概說的是癌症本身是無法預防的，因為正常細胞變異成癌細胞的條件和環境不能確定，也就是說，看運氣。大部分細胞正常分裂，代謝，比如有一千億分之一的機會變異癌細胞，那麼運氣不好就會由一個癌細胞產生裂變，逐步搶奪營養，代替正常細胞。行成腫瘤。注意，這裡用的是代替。

那癌症怎麼治療？

我們瞭解的化療，早很多年就有，掉頭髮什麼的，那是全身化療，殺死各種細胞。而現在都是介入，把化療藥品直接打進腫瘤裡，減少對身體的損害。但是，癌細胞是超級細胞，可能剩幾百個，就能行成新的病灶。所以現代醫學對於癌症，都是增加存活時間，帶病生存這麼一個目的。想治好，比較難。

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我是郭主任，一個和藹可親談天說地喜歡坐在衚衕口喝茶聊天的年輕人。

有生必有死，事事總相牽。

癌症仍異變，此肉難燉爛。

錘子砸不壞，難倒大醫院。

無血少神經，患者刀割斷。

病變，也有可能。千年古樹枝丫殘缺。肌肉沒有衰老功能，血管從中穿過起運輸作用。供臟腑所需。這樣沒有年輪，沒有病痛，麻木能避開時間的蒼老。猶如樹枝被雷劈過燒焦，剩下一點那是能存活很久，抗澇抗旱抗病茵，人恐怕也一樣

決定人類壽命的是細胞分裂的次數，這是人類進化中所產生的一種基因，人一生細胞可以分裂50次，每2.4年分裂一次理論上人可以活到120歲，而癌細胞是與人的壽命無關的是一種無序增殖的腫瘤，可以是良性也可以是惡性，良性的如人體皮下肌瘤，子宮肌瘤，惡性的即是這種肌瘤無序增長侵潤臟器導致臟器流血喪失功能，每個人和地球上所有生物都會有癌症細，因此人類不可能依靠控制癌細胞獲得永生。

一、“不死”的癌細胞

美國科普作家麗貝卡·思科魯特（Rebecca Skloot）寫過一本著名的科普暢銷書，《永生的海拉》（The Immortal Life of Henrietta Lacks），講述了上世紀 50 年代，一位名叫海瑞塔·拉克斯（Henrietta Lacks）的黑人女性——美國南部的一位貧窮菸農，和生命科學和醫學史上最早經人工體外培養而“永生不死”的癌細胞的故事。

1951 年，作為 5 個孩子的母親，年僅 30 歲的海瑞塔死於惡性子宮癌。醫生從海瑞塔身上取走一部分腫瘤組織，開始在實驗室中進行人工體外培養，最後得到了一株現在全世界幾乎所有的生物醫學實驗室都會用到的細胞系——Hela（取海瑞塔·拉克斯名字和姓氏的前兩個字母），這也第一次讓我們認識到：人類細胞的確能夠在體外——實驗室裡——獲得永生，而 Hela 也成了海瑞塔·拉克斯永恆不朽的名字。

這並非科學家第一次試圖在體外培養人類細胞。19 世紀初期，大多數科學家堅信人類或其他動物的細胞都具有內在的永生能力——因血管和器官移植研究而獲得 1912 年諾貝爾生理學或醫學獎的法國外科醫生亞歷克西·卡雷爾（Alexis Carrel），就是其中一位。

1912 年 1 月 17 日，卡雷爾把胚胎期的雞心組織取下，培養在他自制的培養皿裡，定期更換從雞胚提取液中得到的營養成分——一晃就是二十多年，遠遠超過了雞的壽命[1]。由於人類對“永生”的熱衷和好奇，卡雷爾的實驗在當時得到了科學界以及整個社會的極大關注，卡雷爾也堅定地認為，人體所有的細胞都具有永生的能力，只要給予適合的生長環境和營養成分，它們都能夠無限的分裂增殖。

二、“海佛烈克極限”

不過，不是所有人都同意卡雷爾關於細胞永生的觀點，美國賓州費城威斯達研究所（Wistar Institute）的解剖學家列奧那多·海佛烈克（Leonard Hayflick）就是堅定的反對者之一。

1961 年，海佛烈克在研究中發現，正常的人類胎兒細胞，在體外培養條件下只能分裂大約 60 次，而此後細胞群體停止分裂，進入衰老期，最終死去[2]。海佛烈克的實驗結果有力地駁斥了亞歷克西·卡雷爾“一般正常的細胞具有永生性”的論點。後來，人們把海佛烈克所觀察到的細胞分裂停止前所能分裂的次數限制稱為“海佛烈克極限”（Hayflick limit）。

海佛烈克的研究發現第一次讓人們清醒地認識到，只有癌變的細胞才會永生，任何正常的人類細胞，最終都會走向衰老——卡雷爾體外培養了二十多年的雞心細胞，不過是在更換雞胚提取液營養成分的時候，不小心混入了新鮮雞心細胞的“烏龍事件”罷了[3]。

而“海佛烈克極限”，最終也要與 19 世紀 30 年代就早已發現的染色體端粒聯絡到一起，殊途同歸，為我們揭開“細胞永生”的神秘面紗。

三、“細胞永生”背後的秘密

端粒是細胞染色體末端的 DNA 重複序列，它最初的發現和研究，要歸功於兩位大名鼎鼎的遺傳學家：一位是美國細胞遺傳學家、1983 年諾貝爾生理學或醫學獎得主芭芭拉·麥克林托克（Barbara McClintock），另一位是美國果蠅遺傳學家、1946 年諾貝爾生理學或醫學獎得主赫爾曼·約瑟夫·馬勒（Hermann Joseph Muller）。

19 世紀 30 年代，麥克林托克和馬勒透過不同的實驗模型，分別觀察到細胞染色體的末端存在一種特殊的結構（圖 1 和圖 3C），馬勒將它命名為“端粒”，英文為 Telomere，源自希臘文裡面的 Telos（意思是末端）和 meros（意思是組成部分）[4]。麥克林托克的研究進一步表明，如果細胞染色體丟失其末端的端粒部分，不同的染色體末端之間會發生不正常的連線，染色體的結構也會發生異常變化，因此，端粒與細胞染色體保持其結構完整性和穩定性有關[5]。

然而，麥克林托克和馬勒，以及當時其他細胞遺傳學家雖然都注意到端粒結構的存在，但沒人能夠知道端粒的物質基礎——它就像一個謎一樣的“黑匣子”，雖然裡面裝著很重要的東西，但它卻如此陌生，彷彿遙不可及。那個時候，人們正因為卡雷爾所謂“正常細胞的永生性”論點而激動不已，科學家也還在為染色體上的遺傳物質到底是蛋白質還是 DNA 各抒己見，莫衷一是。基因，在當時的生物學家頭腦裡還只是一個概念性的符號。因此，端粒結構組成的最終揭示，註定要等到 19 世紀 70、80 年代——那時候，DNA 雙螺旋早在 1953 年被發現，基因在人們頭腦裡已經不再是虛無縹緲的概念，DNA 重組技術也得到廣泛應用，遺傳學研究推進到了分子水平。

1971 年，前蘇聯理論生物學家 Alexey Olovnikov，以及詹姆斯·沃森（James Waston）——不錯，就是 DNA 雙螺旋的解構者之一、時不時滿嘴跑火車的那個沃森——分別意識到，由於複製只能順著親代模版 DNA 3’端向 5’端進行，而且需要一段短的 RNA 作為引物才能夠起始複製，那麼經過每一輪 DNA 複製過程，親代染色體 DNA 的 3’末端、與 RNA 引物結合的一段 DNA 必然因無法得到複製而在子代 DNA 中丟失。沃森把它稱為“末端複製難題”（end replication problem）（圖 2 和圖 3A），推測細胞中肯定有一種保護機制，防止染色體末端變短愈演愈烈[6]，而 Alexey Olovnikov 則進一步提出細胞衰老的端粒假說，用以解釋細胞分裂的“海佛烈克極限”問題，認為由“末端複製問題”導致的染色體端粒不斷變短，最終會造成染色體的不穩定，某些重要基因丟失，而最終導致細胞的衰老或死亡[7,8]。

看來，認識端粒，似乎成了揭示“海佛烈克極限”和“細胞永生”背後秘密的關鍵！

1975 年到 1977 年間，美國耶魯大學博士後伊麗莎白·布萊克本（Elizabeth Blackburn）， 運用 DNA 重組技術，成功鑑定出了單細胞真核生物四膜蟲的染色體端粒 DNA 序列——一段由極其簡短的 DNA 序列 TTGGGG 組成的重複序列[9]。後來，科學家又陸續鑑定出了其他生物的染色體端粒 DNA 序列，與四膜蟲一樣，它們都由簡單的 DNA 高度重複序列組成。例如，人和小鼠的端粒 DNA 重複序列為 TTAGGG，與四膜蟲染色體端粒重複序列只有一個鹼基的差別[10]。

然而，端粒序列的發現並不能解決“海佛烈克極限”和“細胞永生”的問題。大量的端粒 DNA 重複序列雖然能夠維持染色體的穩定性，防止染色體相互融合，但是，對於只能透過細胞分裂進行繁殖的單細胞生物，以及需要一直保持分裂增殖能力的高等生物生殖細胞來講，它們最終必須跨越“海佛烈克極限”，以實現“細胞永生”，它們也一定需要沃森所推測的保護機制，解決分裂繁殖過程中染色體的“末端複製難題”，保證染色體的完全複製。而且，科學家也注意到，同一種生物的細胞，每個細胞內的端粒 DNA 序列有長有短，比如四膜蟲端粒平均包含 70 個 TTGGGG 重複序列，而人類細胞的端粒則平均含有達 2000 個 TTAGGG 重複序列。這種重複序列數量的波動，表明 DNA 複製過程的確會造成子代中端粒 DNA 序列丟失，但同時也表明細胞在試圖透過某一種機制，以維持染色體 DNA 複製過程中端粒的長度——它們在變短 DNA 末端重新合成丟失的端粒 DNA 重複序列。這樣的合成 DNA 的過程，通常是由某一種酶來完成的。1985 年，布萊克本與她指導的博士生卡羅爾·格雷德（Carol Greider）終於找到了參與端粒 DNA 複製的反轉錄酶——端粒酶（Telomerase）——謎團最終被解開[11]。而圍繞端粒和端粒酶的這一系列科學研究，最終成就了布萊克、卡羅爾以及他們的合作者、哈佛大學醫學院的傑克·紹斯塔克（Jack Szostak），讓他們得以共同分享了 2009 年的諾貝爾生理學或醫學獎[12]。

四、突破“海佛烈克極限”

在生命科學發現的長河裡，當科學家把一個個謎一樣的“黑匣子”開啟，終於能夠對它的內部一窺究竟的時候，我們都不禁會一次又一次地發出讚歎，讚歎大自然的設計總是那麼優美、巧妙而簡單，非人類所設計出的任何精妙機器可與之相提並論——解決“末端複製難題”的端粒酶同樣也不例外。

端粒酶是一種由 RNA 和蛋白質組成的核糖核蛋白複合體，屬於反轉錄酶。以人類端粒酶為例，它由 3 部分組成，分別是端粒酶 RNA、端粒酶結合蛋白、端粒酶活性催化單位（TERT）。端粒酶活性催化單位 TERT 能夠以端粒 RNA（序列為 3"-CAAUCCCAAUC-5"）作為複製模板，合成出端粒 DNA 序列 5"-TTAGGG-3"，一段一段新增到染色體的末端，維持染色體端粒 DNA 的長度（圖 3）。

圖 3: （A）DNA 複製留下不能完全複製的 3’末端端粒 DNA；（B）端粒酶已自身 RNA 為模版延長端粒 DNA 已完成複製；（C）藍色標記的細胞染色體和黃色標記的端粒。

在正常人體細胞中，端粒酶的活性受到相當嚴密的調控，只有在某些需要不斷分裂增殖的細胞當中，比如造血細胞、幹細胞和生殖細胞，才能夠檢測到端粒酶催化活性單位 TERT 的表達[13]。在細胞分化過程中，幹細胞透過一定數量的分裂，子代細胞與周圍環境發生作用，透過選擇性基因表達，最終轉變成行使不同生物學功能的成熟細胞，而分化成熟的細胞一般不需要再進行分裂增殖，端粒酶活性也已喪失。因此，如果將這些細胞取出進行體外培養，最終必然達到“海佛烈克極限” 停止分裂而進入衰老期，最終死去，概莫能外。

因此，癌細胞作為在某種意義上來講獲得“永生性”的細胞，必然需要突破“海佛烈克極限”，解決“DNA 末端複製問題”。在細胞的癌變過程中，各種抑癌基因的缺失和癌基因的啟用，雖然能夠給癌細胞這輛賽車鬆開剎車，加足油門，讓它得以飛速前進，但如果每行走一公里，汽車輪胎（細胞 DNA）都要磨損的話，它總會有輪胎報廢、不能前行的一天。若果真如此，Hela 細胞也不可能在全世界各個實驗室裡繼續分裂增殖。於是，“邪惡的”癌細胞選擇重新啟用端粒酶活性，提高階粒酶催化活性單位 TERT 的表達。在所有型別的癌細胞當中，大約有 90%的癌細胞選擇了這種策略，而餘下的少數癌細胞則採取另外一種叫做“端粒替代延伸”（ Alternative Lengthening of Telomeres ，ALT）的替代機制，以維持端粒的長度，但我們對其具體作用機制還不完全清楚[13]。

雖然人們很早就觀察到 TERT 在癌細胞中的高表達，但直到 2013 年，發表在Science雜誌上的兩項研究才為我們找出部分原因：在超過 70%的黑色素瘤細胞基因組中，TERT 基因的表達調控區域發生了一個 DNA 鹼基的點突變，結果造成了 TERT 基因的表達升高[14,15]。隨後，科學家陸續在其他不同種類的癌細胞中也發現了這樣的單鹼基點突變。而針對 ALT 替代機制，Nature雜誌最近線上發表的一項研究發現，由 5 個亞基組成的複製因子 C（Replication Factor C）複合體能夠識別損傷的端粒 DNA，進而招募 PCNA 以及 DNA 聚合酶，啟動端粒 DNA 的複製和延伸[16]。而這一切，距離端粒的最初發現，已經過去了將近一個世紀！

五 、找到生命衰老的“開關”？

對端粒和端粒酶的研究，不免在一定程度上燃起了人們延長壽命，甚至追求長生不老的熱情和希望，以為找到了人類壽命的“開關”。一方面，端粒酶缺陷的小鼠模型衰老特別迅速，大約 6 個月左右就死掉了，而正常小鼠的平均壽命大約為 2 年[17]；另一方面，有研究顯示，利用轉基因技術在成年或老年小鼠體內表達 TERT 能夠提高它們的壽命[18]，而且過表達 TERT 也能夠使得體外培養的細胞突破“海佛烈克極限”，變成像 Hela 一樣的永生細胞[19]。然而，像人類這樣的多細胞高等生物，其複雜程度遠非簡單的單細胞生物可比，其正常壽命的長短也不可能簡單的僅僅由端粒和端粒酶來決定。與早衰有關的遺傳疾病，如維爾納綜合症（Werner syndrome ，又稱為成人早衰症），可能與染色體端粒的長度有一定的關係，不過造成這些遺傳病的基因突變同時也會影響 DNA 的修復，這本身也會是造成過早衰老的一個因素。另外，對於佔大多數的分化成熟、停止分裂的體細胞來講，它們的端粒也不會無限的變短，因此，現在看來，端粒的長度可能並非這些細胞衰老的主要決定因素。

多細胞高等動物，包括人類的生命活動，無疑是高度複雜的新陳代謝系統。“沉舟側畔千帆過，病樹前頭萬木春”，當我們埋頭過度關注生命過程中的某種機制，某個蛋白，或者某條訊號通路的時候，往往很容易忘記生命活動整體的複雜性，忽略自然界的一些基本法則。體內細胞的永生，恐怕並不能代表生命個體的健康長壽，它更有可能造成生命個體因患上癌症而更加痛苦地死去[20-22]。我更相信，經過漫長的生命進化過程，透過與周圍的生存環境相互作用，人類的壽命極限早已寫入我們的基因當中，形成一個不可分割、牽一髮而動全身的整體——要想改變人類的壽命極限，或者追求長生不老的話，我們恐怕只能從頭來過，重新設計一個全新的基因藍圖，而倘若果真如此，那樣的“人”，還屬於人類嗎？

也許，對永生的渴求，是我們人類永遠的心結，現代人也不例外。然而可惜的是，高高在上如秦始皇帝，一生求仙問藥，以期長生不老，然而他苛政如虎，又何曾料到偌大的帝國僅二世而亡。就像 2000 年前，古羅馬哲學家塞內卡所說的，“生命如同寓言，其價值不在長短，而在內容”。與其追求壽命的延長或者永生，不如讓我們在有限的生命裡，活得更加健康，更加精彩，更加有意義——如此，當我們年華漸老，行將離去的時候，才可以坦然地對孩子說：我留給你的，是一個更加美好的世界！

不是，其以無序取代了有序，使機體正常新陳代謝歸於終結。生命延續包括基因遺傳都是有序的，所以癌細胞更象是機體的自毀程式。

癌細胞只是類似於生命起源初期的單體生物，氧氣才是永生的障礙。

自然界裡所有的單體生物、大部分細菌、病毒等等都可以無限分裂，無限分裂一點也不稀奇。相反的，正是有限分裂、受控制的分裂成就了更高階的生命！細胞分裂和分化受到控制，我們才得以出現。癌細胞是迴歸到低階的單體細胞分裂方式了，是退化！和永生沒有半毛錢關係！

氧氣才是永生真正的障礙！烏龜為什麼長壽？因為它行動遲緩，對氧氣消耗少！壽命更高，可以活幾千年的是樹！樹可以進行光合作用和無氧呼吸，壽命一下子就拉高了無數個層級！

最後！癌細胞也是厭氧的！

結論－－－－無氧呼吸才是永生的秘訣！