在过去的数十年间,无论是在癌症基础研究领域还是临床实践层面,几乎一切都围绕“体细胞突变”这一理念展开。“癌症是基因病”这样的观念如今在我们的脑海认知中根深蒂固,甚至被视为不可动摇的定律。此外,得益于基因组测序技术的迅猛发展,我们对单个癌细胞的认识达到了前所未有的深度。然而,在步入一幅幅绚丽多彩的图景同时,我们却陷入了“云深不知处”。

例如,当前纷纷采用单细胞空间组或结合其他多组学测序技术,试图深入解析肿瘤微环境包括免疫,或癌生态系统。然而,这些研究最终往往仍受限于体细胞突变这一传统思维框架。实际上,无论是从肿瘤微环境还是生态系统(包括生态位)层面,本义并不在于依赖基因或分子的线性逻辑来寻找答案或解决问题。探寻癌症生态系统绝非是对基因和分子的穷追猛打。遗憾的是,这种“变相”还原研究目前在国际主流期刊上日益增多。

首先,对生态学(Ecology)作以下简要介绍。这一术语最早由德国动物学家Haeckel在1866年提出,其将生态学定义为研究有机体与周围环境(包括生物环境和非生物环境)之间相互关系的科学。这一陈述突出了相互作用的重要性,并且至今仍然被广泛接受。1935年,英国学者Tansley提出了“生态系统”这一概念。随后,在1941年,美国科学家Lindeman通过对Mondota湖生态系统的深入研究,提出了著名的生态能量转换“十分之一定律”。这一理论为生态学的发展奠定了重要基础,并直接推动了Odum EP于1953年出版其具有里程碑意义的著作《基础生态学》。从此,生态学确立了明确的研究对象,成为一门任务与方法体系较为完整且独立的学科。

其中,入侵生态学的研究开端可追溯至1958年,英国生态学家Charles S. Elton出版了《动植物入侵生态学》一书,这被视为入侵生态学正式形成的标志。进化生态学是当代生态学发展的主流学科之一,其中美国生态学家E R Pianka所著的理论书籍《进化生态学》最具影响力。

“癌症生态学”这一领域并非新兴,一系列相关的理论和研究早有学者论述。只是长期以来,其在很大程度上被我们无情忽视了,或者当前虽有研究,但大多仅通过转录组测序等浅尝辄止,其本质仍停留在基因突变的还原主义框架内。

接下来,对癌症生态学原理及其应用的探索历程展开简要回顾:在20世纪60年代初,Smithers DW便将癌症定义为一种组织疾病,而不是细胞层面的疾病。20世纪70年代,Nowell PC发表开创性论文“肿瘤细胞种群的克隆进化。20世纪80年代,Heppner GH提出肿瘤为“生态系统”的概念。20世纪90年代,Pienta KJ等指出癌症可被视为一个“复杂的适应系统”,并于2008年率先提出癌症“生态疗法”策略。Maley CC等在2006年提出癌症是“进化和生态过程”,且于2017年通过进化和生态指数对肿瘤特征予以分类。《重新思考癌症》主编之一Bissell MJ在2006年发表的“肿瘤生态学”一文中提出,肿瘤的发生并非孤立事件,而是嵌入在复杂组织和器官环境中,并与其形成相互作用的网络。Dujon AM等人于2020年集结了33位专家,在癌症生态与进化这一领域展开了系统性梳理,并凝练出涵盖九大核心主题的84个关键科学问题。我2023年提出,“癌症是生态病,并非基因病。”《重新思考癌症》亦主张这样一个观点:用于新疗法的是生态进化论,而不是突变论。

尤为值得一提的是,Ujvari B等在2017年出版了全球第一本系统性阐述癌症生态学的学术专著《《Ecology and evolution of cancer》》(中文版《癌症生态学与进化》由罗伟仁主译)。

高尔基曾深刻地指出,“书籍是人类进步的阶梯。” 在当今这个知识如潮水般涌来的时代,我们更应静下心来去阅读一本好书,从中汲取系统而不是碎片化的专业智慧,为自己的学术思想与进步搭建坚实的阶梯。

本文作者介绍:罗伟仁,肿瘤学博士,研究员,国家公派访问学者,师从我国鼻咽癌研究奠基人、中国科学院院士姚开泰教授,以及美国科学院院士Bissell MJ教授,曾在UCB劳伦斯国家实验室、迈阿密大学米勒医学院及哈佛大学医学院访学进修。研究方向为癌症生态学,提出现代病理学发展的新方向“医学生态病理学”;构建鼻咽癌研究史首个系统性理论“鼻咽癌生态学理论”。报道全球首例危重型COVID-19病理活检。10家SCI期刊副主编或编委,Semin Cancer Biol等130家期刊特邀审稿人。入选2024斯坦福大学全球前2%顶尖科学家榜单。主译肿瘤学专著《重新思考癌症》。

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