癌症不被视为单一疾病而是多种疾病的原因之一是，每个癌细胞似乎都以自己的方式功能失调。细胞DNA中的随机突变启动了其向异常行为的滑动。并且随着更多突变的积累，这种随机性也被认为解释了不同患者肿瘤的多样性，即使它们是相同组织的癌症。但是，越来越多的证据表明，肿瘤细胞的疯狂行为是有章可循的，这使得一些科学家重新评估癌症的本质。
哈佛-麻省理工学院健康科学与技术部的 Isaac S. Kohane 分析了来自数十种组织类型的肿瘤，编目了癌细胞中令人惊讶但又熟悉的基因活动模式——它们与胚胎和胎儿发育各个阶段活跃的程序化基因指令相同。驱动胚胎早期生长以及子宫内肢体和其他结构后期形成的整套基因通常在生命的其余时间里会沉默，但这些遗传程序在许多肿瘤细胞中被重新开启。
Kohane 发现，根据肿瘤基因活动最相似的发育阶段对肿瘤进行分组，可以揭示关于这些肿瘤的预测信息。例如，在肺肿瘤组中，“恶性程度甚至实际患者的死亡时间与基因特征的‘早期’程度成正比，”他说。
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在他最大和最新的肿瘤研究中，Kohane 表明，这同样适用于不同类型的癌症。通过将近三十几种癌症和癌前病变的基因活动与 10 个发育过程的时间线进行比较，他可以将看似截然不同的疾病分为三类。在具有最早胚胎发育阶段特征的肿瘤中，包括肺腺癌、结直肠腺瘤、T 细胞淋巴瘤和某些甲状腺癌。该组中高度侵袭性的癌症也往往看起来最未分化和胚胎性。基因特征反映妊娠晚期和新生儿发育基因表达模式的肿瘤往往是生长较慢的类型，包括前列腺癌和卵巢癌、肾上腺腺瘤和肝发育不良。第三类肿瘤代表了一个混合体，其活动与另外两组的方面相匹配。
路德维希癌症研究所纽约分部主席、开创性癌症研究员 Lloyd J. Old 说，胚胎和肿瘤之间的相似之处“应该引起注意”。“这之所以如此有趣，是因为癌症和发育在某种程度上相关的想法可以追溯到很久以前，”他解释道。例如，19 世纪的病理学家 John Beard 注意到肿瘤和滋养层之间的相似之处，滋养层是早期胚胎的一部分，最终会变成胎盘。“如果你见过滋养层侵入子宫，它会侵入、扩散、建立血液供应。它还会抑制母体免疫系统，”Old 说。“所有这些都是癌症的特征。”
在他自己的研究中，Old 发现肿瘤细胞和配子中存在共同的遗传程序。他的免疫学研究的一个主题是癌症/睾丸 (CT) 抗原，这是一组几乎完全由肿瘤以及精子和卵子产生的生殖细胞制造的蛋白质。Old 说，CT 抗原的特异性使其成为癌症疫苗或基于抗体的药物的理想靶点；此外，肿瘤中 CT 基因的激活具有指示意义。“这些是我们和你作为配子时使用的程序，”他解释道。看到这些原始程序在肿瘤中重新激活，促使 Old 将癌症描述为“体细胞妊娠”。
癌症细胞开启这些通常被沉默的程序这一事实向 Old 表明，癌症的重要特征不是随机的。“这是一种根本不同的思维方式。一个发生突变的细胞会寻找可以帮助它繁荣的基因”，并在发育基因组中找到它们，他说。“对于癌症特征来说，这是一个程序化的起源，而不是达尔文式的起源。”
然而，关于恶性肿瘤的两种观点不一定冲突。马萨诸塞理工学院的 Robert A. Weinberg 评论说，“积累的突变并非与可辨别的程序相矛盾”，他指出，发育程序的激活可能是突变的下游结果。Weinberg 去年表明，参与维持胚胎干细胞身份的基因活动是最未分化外观和侵袭性肿瘤的共同特征。他警告说，这种证据是否表明胚胎程序驱动这些癌症仍有待确定：“这是一个有趣的概念，但在现阶段，他们所谈论的具有高度推测性。人们可以将各种人类特征归因于癌症，并推测这将引导人们获得治疗方面的见解。但细节决定成败。”
阻止癌症的发展 越来越多的证据表明，肿瘤细胞可能通过利用通常仅在胚胎和胎儿发育期间活跃的遗传程序来生长和扩散。如果属实，那么通过基因沉默疗法破坏这些程序可能会削弱肿瘤最具威胁性的特征。哈佛-麻省理工学院健康科学与技术部的 Isaac S. Kohane 已将癌症分为三组，这些组与不同的胚胎阶段相关。他建议，至少应该针对具有相同特征的其他癌症测试已知对他的分组中的一种癌症有效的药物。
这篇文章最初以“原始程序”为标题发表。