細菌怎樣引致胃癌?

幽門螺旋菌細胞壁上的肽聚糖能插入胃的上皮細胞;於是像下錨般,能牢牢地將自己鈎在胃壁上而屹立不掉。

細菌屬原核細胞(Prokaryote);人的細胞則是真核細胞(Eukaryote)。兩者在構造上的根本性區別,是後者的「胞」內含有細胞核(真「核」);此外,尚有其他「細胞器」,例如(負責製造能量供自己所用的)粒線體。細菌好比是「散沙」;人身體中各式各樣的細胞(肌肉細胞、神經細胞、骨骼細胞等)則互相合作,成就一個人。於是,細菌自己過自己的生活,真的是無牽無掛,像是深山中的泰山,可以獨斷獨行,我行我素,喜歡怎麼樣改變都不礙事。但在群居的地方,某一個人的行為大可以影響、牽涉、甚至妨礙到別的人。同樣地,某一細胞若變異地生長,可以成為壞分子,可以再而成癌,危及其他細胞以至整個人的生存。

細菌可以致命

人體中細胞像連環船,一個燒起來禍及整個軍隊。

一提到細菌,我們每每談虎色變,視之為洪水猛獸而避之則吉。其實,會害人的細菌比較上只屬少數。

在細菌和人之間,兩者大有可能相安無事。最顯見的情況,是在人的大腸中容納了數以萬億個細菌。不過,話得說回來,這些細菌之所以沒有侵略到其寄生主(人體),主要的原因之一,是在於大腸的構造像設有「防火牆」,能把細菌隔絕開來,所以我們上了廁所之後必須洗手,女士們如廁後抹拭私處的動作須由前方至後方,不讓(由大腸出來的)細菌回到身體別處肆虐。

其實,細菌雖然可以有害人之實,但本身並無傷人之意。它只是為自己的生存而設法,在過程中會「唔覺意」令人受到禍害而已。正如蚊子吸血,只求充飢,取動物的血令後者有所損失,尚可以忍受,本來無大礙;但換了是瘧蚊,可以置人於死地。然而,這個置人於死地的後果,並非蚊子的本意。細菌除了可以在人的身體中寄居,從而引致人體局部尚可忍受的直接傷害外,也可以達致「無意中形成」的癌變大災害。例子之一,是幽門螺旋菌(Helicobacter Pylori)。

幽門螺旋菌生存於胃中。這是一個極惡劣的環境,不但有具腐蝕性的胃酸,而且胃在消化活動中十分「動盪」。幽門螺旋菌一方面利用尿素酶(Urease),把胃中的尿素(Urea)分解為阿摩尼亞(Ammonia)和二氧化碳(Carbon Dioxide):阿摩尼亞能中和胃酸。另一方面,幽門螺旋菌細胞壁上的肽聚糖(Peptidoglycan)能插入胃的上皮細胞;於是像下錨般,能牢牢地將自己鈎在胃壁上而屹立不掉。

幽門螺旋菌是胃癌兇手

在1982年,兩位澳洲學者Barry Marshall和Robin Warren在胃組織中發現了幽門螺旋菌。在此之前,沒有人會想到胃能窩藏細菌,因為誤以為胃酸肯定會殺死所有的細菌。然則幽門螺旋菌如何能生存於胃中?這是一個極惡劣的環境,不但有具腐蝕性的胃酸,而且胃在消化活動中十分「動盪」;它怎能留下來?原來,一方面幽門螺旋菌利用尿素酶(Urease),把胃中的尿素分解為阿摩尼亞和二氧化碳:阿摩尼亞能中和胃酸。尿素又從何而來?胃中有尿素分泌(J. Lab. Clin.Med., Vol. 61, pp. 469-475 )。

另一方面,幽門螺旋菌細胞壁上的肽聚糖(Peptidoglycan)能插入胃的上皮細胞;於是像船在海中下錨般,將自己鈎在胃壁上而屹立不掉。在這過程中,它會將一個叫CagA 的蛋白質,注入上皮細胞:這便出事。因為CagA 能啟動上皮細胞的乙型連接素(Beta-Catenin,Dis. Model Mech., Vol. 6, pp.802-810 )。

細胞有一個緊急應變的機制,在有必需之時(例如身體受了創傷,須快速康復)催動細胞增生。在這機制中用到的,正是上述這個叫「乙型連接素」的蛋白質。

細胞不停地將乙型連接素製造出來,但同時不斷地利用另一個叫GSK-3 的蛋白質將其廢掉。這好比在和平(沒有戰事)之時,一個國家的軍備內不免須囤積大量急救藥物,以備不時之需。在囤積之中,一方面不停地「入貨」,同時須處理掉之前買入(已過期的)同樣藥物。

同樣原理,細胞在做出乙型連接素之同時,用GSK-3將其廢掉;於是維持一個定量:既供應不匱,但亦不至於充斥。

乙型連接素可說是「養兵千日,用在一朝」。具體的情況是,一旦身體受創,傷口附近的基質細胞會立即分泌(例如)成纖維細胞生長因子(Fibroblast Growth Factor)。後者附於上皮細胞表面的FGF接受體,能啟動激酶,將GSK-3廢掉。於是,乙型連接素能「死裏逃生」,走入細胞核,催動細胞增生和遷移。

回述幽門螺旋菌。當有這些細菌以「下錨」方式鈎着胃壁上皮細胞,它們分泌的CagA,會起動乙型連接素。後者會促使胃壁上的一些上皮細胞,不停地增生。增生之初,問題不大;加上細胞有天生的監管機制,若增生過程有誤,有關的細胞被勒令自滅,於是不致於失控。但長此下去,弄假成真,增生不但如江河決堤,而且變異(不當生長),再而遷移蔓延;換言之,癌變和擴散。

原刊於《信報》,本社獲作者授權轉載。

顧小培