外在論深深吸引著我。不論是生物學上的、心理學上的、知覺動作上的、語意上的,都非常有意思。從今天開始會有一系列的文章探討我接觸外在論之路,跟大家分享我的喜悅。
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癌症是怎麼形成的?
大三的時候,報告了一篇paper. 我們生科系大三seminar的規劃是將細胞生物學的經典paper go through一遍。我很恰巧的分配到了一篇非常有意思的paper:
以往已知細胞的基因表現會受細胞之間的互動影響,然而細胞基底膜這一向被視為細胞「鷹架」的東西,是否也會影響細胞的基因表現?為了測試這一點,這篇paper透過將細胞懸浮在3D的立體洋菜膠的方式,去除細胞之間的影響,得到細胞基底膜(basement membrane)確實可以激發細胞產生特定的基因表現和分化的結論。當然注重實技的陽明生科,完全把重點放在3D膠的製作和開發上,覺得這篇paper的重點就在於此,發明了一個好用的技術--3D懸浮細胞培養基!!
<--可愛的細胞基底膜是中間那一層。
<--上排最右邊就是一個3D懸浮細胞培養基。殊不知...
這paper是一系列造成近二十年對於癌症細胞,甚至一般細胞的觀念大轉移的重要文章之一。
可惜當時報告時,我們生科系對於細胞的不正常增殖觀念仍然停留在1989年Bishop等諾貝爾獎得主的發現:oncogene。造成癌症的原因對他們而言,就是細胞本身的基因問題,當涉及細胞生長的基因突變時,很容易出現失控的成長而導致癌症的出現。對他們而言,細胞的任何行為,不管失控與否,都是取決於細胞內部的設定。外部雖然會去影響細胞的性狀表現,但是那只是外力。決定性的因素仍然是他的基因表現(也就是內在論啦,如果要塞個哲學術語的話)。也因為這樣的觀念,所以他們都沒有辦法好好appreciate這篇的主要作者: 偉大的Mina Bissell的貢獻是什麼。
等等,你會說,這篇paper左看右看都跟細胞的本質,甚至癌症細胞一點關係都沒有啊?
慢慢來別急,帶你看看Mina為甚麼沒事用「乳腺表皮細胞」作為實驗對象就知道了。
乳腺細胞是少數人體成年後仍然會不斷變化、分化的細胞。隨著懷孕的過程,乳腺細胞進入不同的狀態,尤其是分泌乳汁時,更是有了劇烈變化開始分泌乳蛋白。Mina他們發現,這樣多變化的乳腺細胞,養在培養基中,給他各式各樣懷孕過程中有的營養變化、荷爾蒙刺激,細胞卻都不為所動,「忘記」他是個乳腺細胞,靜靜的在那吃東西喝飲料。
一定是少了什麼資訊了。Mina將細胞基底膜加在培養基底後,卻發現細胞開始分化了!
細胞基底膜,含有一些重要的資訊。
所以逐步的,Mina發現到(1)細胞基底膜(平時由細胞分泌產生的)的物質不同,會影響細胞產生不同的性狀反應。(大三報的paper就是這尋找過程的一部分,發現到在細胞基底膜可以完全決定細胞朝某種組織型態分化的基因表現)和影響力大的(2)可以透過細胞基底膜,完全決定一個細胞會不會癌化。在某種細胞基底膜組成下,癌細胞就正常化了,在另一種組成下,正常細胞就癌化了,也就是說,癌症並不是單單由細胞成長相關的基因突變產生的!
沒錯,癌細胞也可以逆轉勝!!
Mina提出「動態互動論(dynamic reciprocity)」來說明細胞的分化過程:細胞分泌的細胞基底膜透過細胞膜上的受器,影響細胞的基因表現。因此,同樣的細胞在不同的微環境下,不同的細胞基底膜可以讓不同的細胞型態分化出來,分化後的細胞又分泌不一樣組成的細胞基底膜,就這樣在組織層次,細胞與基底膜互動,又彼此互相影響,三者互相影響彼此的表現...這是性狀行程的複雜現象,只看基因不看環境與之同等份量的貢獻,真的是過去「基因的世代」一個很大的問題。(大自然這樣省事多了,與其讓細胞內的基因紀錄下所有細胞可能的型態,還不如將一些資訊放在「外面」,由外面來共同決定!)
真強大。
盡管Mina的發現很突破性,在發展之初有高度的爭議性,但是這二十年來在癌症的研究上,已經將這種互動關係納入研究與防範癌症的範疇中,然而,陽明生科仍然停在oncogene階段!就算是我們seminar已經報告了Mina的研究成果,但是卻沒有辦法深入他的implication,實在可惜!
Reference
2007年East Bay專訪(pdf)
Incyte Genomics的一篇訪問(html link)
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