文|菠蘿
(一)
“我為什麼會得癌症呢?”
每一位患者都會問這個問題。
一個人得癌症,到底是遺傳因素,環境因素還是純粹運氣不好?家裡人有沒有什麼風險因素需要特別規避?
這些問題非常重要,但一直以來都很難科學地回答。
我們知道,癌症發生是個非常複雜的過程。它至少需要兩個關鍵因素:基因突變和免疫逃逸。
基因突變是癌變的必要步驟。健康細胞通過積累基因突變,慢慢變成壞的腫瘤細胞。那細胞為什麼會突變呢?
有的是完全隨機的,有的是遺傳因素導致的,而更多則是外界環境和內部新陳代謝的複雜影響積累帶來的。
環境中有很多致癌因素,比如菸酒,比如紫外線,比如霧霾。它們之所以是致癌因素,主要就是因為它們能誘導基因突變。
但以前,當一個患者問:“我為什麼有基因突變?為什麼得癌症?”的時候,科學家卻犯難了,因為我們對不同因素帶來的基因突變很難區分。我們能確定有基因突變,但不知道是什麼導致了基因突變。
一位肝癌患者,到底是因為喝酒,還是因為吃了太多發黴的食物?
一位白血病患者,到底是因為裝修的甲醛,還是因為遺傳了不好的基因?
一位膀胱癌患者,到底是因為吸菸,還是因為喝了含馬兜鈴酸的草藥?
如果我們能這些問題,不僅能幫助解答患者心中的困惑,更重要的,是能幫他/她身邊的人更好地規避風險,降低生病的概率。
但以前,這些問題都沒法回答,基本只能靠猜。現在,隨著基因測序技術的普及和科學研究的進步,我們終於看到了一些曙光。
通過大規模基因測序研究,科學家發現:不同環境因素導致的基因突變是不同的!就像指紋一樣!
這類研究在過去10多年零零散散研究了不少,但就在這個月,頂尖雜誌《細胞》發表了一篇重磅論文,一次性公開了79種環境因素導致的“突變指紋”,包括了輻射,馬兜鈴酸,活性氧,化療藥等等。這大大擴充了我們的數據庫。
現在,如果對一位患者的腫瘤細胞做一個基因分析,找到它的“突變指紋”,然後到數據庫裡面去對比,就有可能知道,基因突變到底主要是由什麼風險因素導致的。
(二)
突變指紋到底長啥樣呢?
大家可能都知道,我們的DNA有四種:A,T,G,C。人類每個細胞裡有30億對的ATGC,它們的排列組合形成了生命之書。
對比正常細胞的“生命之書”和癌細胞的“生命之書”,得到的,就是這個癌細胞的“突變指紋”。
我們一起看個例子:
下面是一段正常細胞和癌細胞的DNA對比,大家可能發現了,兩者多數都一樣,但正常細胞裡有四個C,在癌細胞裡變成了四個T。
這樣的癌細胞是什麼導致的呢?
很可能是紫外線一類的輻射。
紫外線的“突變指紋”之一,就是把C變成T,尤其是把連著的兩個CC,變成TT。
歐美白人的皮膚癌特別多,就是因為他們有個傳統惡習:日光浴。大家知道全世界皮膚癌最多的地方是哪裡麼?美國加州和澳大利亞黃金海岸。
第二個例子,這個癌細胞又是什麼導致的呢?
可以看出,這個癌細胞的突變特點,是把正常細胞的一些A變成T,把一些T變成A。
這個,是馬兜鈴酸的突變指紋。
最近研究已經發現,中國大陸,香港臺灣,日本韓國,很多肝癌患者都攜帶馬兜鈴酸的“突變指紋”。整個東亞,都有喝中草藥“保肝”的習俗,尤其是很多肝炎病毒攜帶者,或者喜歡喝酒的人。但很不幸,其中一些植物裡含有“馬兜鈴酸”。以往我們並不知道馬兜鈴酸,更不知道它的危害,直到最近才發現它是超強致癌物。
事實上,它是目前已知的最強致癌物之一。為了“保肝”,反而加速了癌症發生,真的是很悲劇。純天然並不代表安全,一定要小心!
咱們再來看一個:
這個特點是正常細胞的C變成了癌細胞裡的A。
這是什麼的“突變指紋”呢?
吸菸!
吸菸導致的肺癌,絕大多數都含有C到A的“突變指紋”,而不吸菸的肺癌患者這類突變很少,如果攜帶,說明很可能是二手菸導致的。
菸草中含有幾十種不同的致癌物,都能導致基因突變。其中最主要的一類叫苯並芘。有趣的是,研究發現苯並芘導致的“突變指紋”和吸菸的“突變指紋”幾乎一樣,都是C到A的突變。這徹底坐實了苯並芘是菸草燃燒中的最主要致癌物之一。
吸菸能導致至少17種不同的癌症,肺癌只是其中之一。美國由於過去30年的控煙成果,死於肺癌的男性已經下降了40%以上!全球1/3以上吸菸的人都在中國,遙遙領先。
中國大城市近年來進步很多,公共場合禁菸效果明顯,但二三四線城市問題依然很嚴重,整體吸菸率還沒有下降。我最近去昆明,在當地最好的五星級酒店開會,居然到處都是抽菸的人,到處都是菸灰缸!
(三)
除了環境,有些遺傳因素也是致癌風險,它也有突變指紋。
比如著名的遺傳性BRCA1/2基因突變,代表人物是美國影星安吉麗娜.朱莉。她這樣的人如果患癌,細胞中容易出現3個以上DNA片段的丟失。如果正常人的序列是“ATTTACGATACG”,癌細胞中可能就只剩下”ACG”了。
突變指紋的研究,還可能解決一些以前的懸案。
比如,一個患者通過化療臨床治癒後,如果多年後又出現“二次癌症”,到底是不是化療的副作用引起的?
化療是一把雙刃劍。很多化療藥效果很好,就是因為它能在癌細胞中造成大量的DNA突變,讓快速分裂的癌細胞出現混亂,從而死亡。但這個過程中,有些正常細胞也可能會受到影響,產生新的突變,在很久以後有癌變可能。
統計上,有一小部分被化療臨床治癒的癌症患者,在很多年以後會出現“二次癌症”。大家肯定會問:“怎麼確定新的腫瘤是N年前的化療造成的,還是因為體質或環境因素隨機產生,和以前治療沒關係?”
以前很難下科學結論,只能靠醫生經驗判斷。但現在有了解答的希望,因為化療藥也有突變指紋,而且不同的化療藥的突變指紋可能不同。
含鉑類的化療藥,比如順鉑,主要指紋之一,是把連著的AG, 變成 TT。
而烷化劑類化療藥,比如替莫唑胺的指紋不同,是把T變成C。
通過分析腫瘤中的突變指紋,科學家就有可以知道,新的腫瘤和多年前的化療到底有沒有關係。
總而言之,癌症發生有隨機的因素,但隨著科學的不斷進步,大數據的不斷完善,我們終於有希望更科學地回答每個患者都關心的問題:
“為什麼是我?!”
想看答案,後臺回覆“指紋”。
參考文獻:
1: A Compendium of Mutational Signatures ofEnvironmental Agents. Cell. 2019 Apr 10. pii:S0092-8674(19)30263-6.
2: Mutational signatures associated withtobacco smoking in human cancer. Science. 2016 Nov 4;354(6312):618-622.
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這些防癌知識每個人都應該知道!