为什么我会得癌症?到底是基因不好,还是运气太差……

subtitle 一个虫虫的旅行08-04 16:02

为什么我会得癌症?到底是基因不好,还是运气太差……

《百科知识》

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“为什么我会得癌症?”每一位癌症患者都会问这个问题。一个人得癌症,到底是遗传因素、环境因素还是纯粹运气不好?癌症患者的家里人有没有什么风险因素需要特别规避?这些问题非常重要,但一直以来都很难科学地回答。 我们知道,癌症发生是个非常复杂的过程。它至少需要两个关键因素:基因突变和免疫逃逸。基因突变是癌变的必要步骤。健康细胞通过积累基因突变,慢慢变成坏的肿瘤细胞。那细胞为什么会突变呢?有的是完全随机的,有的是遗传因素导致的,而更多的则是外界环境和内部新陈代谢的复杂影响积累带来的。环境中有很多致癌因素,比如烟酒、紫外线、雾霾,它们之所以是致癌因素,主要就是因为它们能诱导基因突变。

以前,当一个患者问“我为什么有基因突变?为什么得癌症”时,科学家会有点为难,因为我们对不同因素带来的基因突变很难区分。我们能确定有基因突变,但不知道是什么导致了基因突变。

一位肝癌患者,到底是因为喝酒,还是因为吃了太多发霉的食物?一位白血病患者,到底是因为装修的甲醛,还是因为遗传了不好的基因?

一位膀胱癌患者,到底是因为吸烟,还是因为喝了含马兜铃酸的草药?

如果我们能回答这些问题,不仅能帮助患者解答心中的困惑,更重要的是能帮我们身边的人更好地规避风险,降低生病的概率。以前,这些问题都没法回答,基本只能靠猜。现在,随着基因测序技术的普及和科学研究的进步,我们终于看到了一些曙光。

通过大规模基因测序研究,科学家发现:不同环境因素导致的基因突变是不同的,就像指纹一样。这类研究在过去10多年零零散散研究了不少,就在今年4月,世界顶尖学术期刊《细胞》发表了一篇重磅论文,一次性公开了79种环境因素导致的“突变指纹”,包括了辐射、马兜铃酸、活性氧、化疗药等,这大大扩充了我们的数据库。现在,如果对一位患者的肿瘤细胞做一个基因分析,找到它的“突变指纹”,然后到数据库里面去对比,就有可能知道,它的基因突变主要是由什么风险因素导致的。

“突变指纹”到底长啥样

大家可能都知道,我们的DNA有4种碱基:A、T、G、C,它们的排列组合形成了“生命之书”。

对比正常细胞的“生命之书”和某个癌细胞的“生命之书”,得到的就是这个癌细胞的“突变指纹”。我们一起看个例子,下图是一段正常细胞和癌细胞的DNA对比,大家可能发现了,两者多数信息都一样,但正常细胞里有4个C,在癌细胞里变成了4个T。

这样的癌细胞是什么导致的呢?很可能是紫外线一类的辐射。紫外线的“突变指纹”之一,就是把C变成T,尤其是把连着的CC,变成TT。欧美白人患皮肤癌的特别多,就是因为他们有个传统“恶习”:日光浴。

接下来是第二个例子(见下图),这个癌细胞又是什么导致的呢?可以看出,这个癌细胞的突变特点是把正常细胞的一些A变成T,把一些T变成A,这就是马兜铃酸的“突变指纹”。

最近研究已经发现,中国、日本、韩国等地区,很多肝癌患者都携带马兜铃酸的“突变指纹”。整个东亚,都有喝中草药“保肝”的习俗,很多肝炎病毒携带者,或者喜欢喝酒的人都会喝中药“保肝”。但很不幸,一些中草药中含有马兜铃酸。

以往我们并不知道马兜铃酸,更不知道它的危害,直到最近才发现它是超强致癌物。事实上,马兜铃酸是目前已知的最强致癌物之一。为了“保肝”,反而加速了癌症发生,令人唏嘘,可见,纯天然并不代表安全,服用中草药时一定要小心。

最后一个例子(见下图),是正常细胞的C变成了癌细胞里的A。这是什么“突变指纹”呢?答案是:吸烟。

吸烟导致的肺癌,绝大多数都含有C到A的“突变指纹”,而不吸烟的肺癌患者这类突变很少,如果携带,说明很可能是二手烟导致的。烟草中含有几十种不同的致癌物,都能导致基因突变。其中最主要的一类叫苯并芘。有趣的是,研究发现苯并芘导致的“突变指纹”和吸烟的“突变指纹”几乎一样,都是C到A的突变。这彻底坐实了苯并芘是烟草燃烧中的最主要致癌物之一。

吸烟能导致至少17种不同的癌症,肺癌只是其中之一。由于过去30年的控烟成果,美国死于肺癌的男性已经下降了40%以上。全球1/3以上吸烟的人都在中国,中国大城市近年来公共场合禁烟效果明显,但二三四线城市问题依然很严重,整体吸烟率还没有下降。

有些遗传因素也是致癌风险

除了环境,有些遗传因素也是致癌风险,它们也有“突变指纹”。比如著名的遗传性BRCA1/2基因突变,美国影星安吉丽娜·朱莉就被检测出体内有这种基因突变。她如果患癌,细胞中容易出现三个以上DNA片段的丢失。如果正常人的序列是“ATTTACGATACG”,癌细胞中可能就只剩下“ACG”了。

“突变指纹”的研究还可能解决一些以前的悬案,比如,一个患者通过化疗临床治愈后,如果多年后又出现“二次癌症”,到底是不是化疗的副作用引起的。化疗是一把双刃剑。很多化疗药效果很好,就是因为它能在癌细胞中造成大量的DNA突变,让快速分裂的癌细胞出现混乱,从而死亡。但这个过程中,有些正常细胞也可能会受到影响,产生新的突变,在很久以后有癌变可能。

统计发现,有一小部分被化疗临床治愈的癌症患者,在很多年以后会出现“二次癌症”。大家肯定会问:“怎么确定新的肿瘤是多年前的化疗造成的,还是因为体质或环境因素随机产生,和以前的治疗没关系?”

以前很难下科学结论,只能靠医生经验判断。但现在有了解答的希望,因为化疗药也有“突变指纹”,而且不同的化疗药的“突变指纹”可能不同。

含铂类的化疗药,比如顺铂,主要“指纹”之一是把连着的AG,变成TT。烷化剂类化疗药,比如替莫唑胺的指纹不同,是把T变成C。通过分析肿瘤中的突变指纹,科学家就可以知道,新的肿瘤和多年前的化疗到底有没有关系。

总而言之,癌症发生有随机的因素,但随着科学的不断进步,大数据的不断完善,我们终于有希望更科学地回答每个患者都关心的问题:“为什么是我?!

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