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【虫博士系列讲座一】癌症是怎么得的? [复制链接]

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癌症都是怎么得的?
作者: 科学公园 土摩托(《三联生活周刊》特约撰稿)
要想治病,先得找出病因。糖尿病、高血压、哮喘、胃溃疡,以及绝大部分传染病都是这么被治好的。但到了癌症这里,事情变得复杂起来。
我们已经知道,所有的癌症都是体细胞发生了基因突变导致的。但是这个病因太笼统了,到底是哪(些)个基因发生了突变?这些突变是否需要相互配合才能致癌?如果回答是肯定的话,哪个基因需要率先突变?这些问题大都没有准确答案。
一个更为关键的问题是,这些致癌的基因突变到底都是怎么发生的?如果这个问题没有搞清楚,我们就永远不会知道癌症都是怎么得上的。而一旦我们知道了这个问题的答案,就会对癌症的预防,以及最终的根治起到关键的作用。
也许有人会说,导致癌症的基因突变有成千上万种,怎么研究得过来呢?科学家的回答是,虽然基因突变种类繁多,但导致突变的原因并不多,每一种原因所能导致的突变都会带有某种特殊的标记(Signature),如果能找出这个标记,就能推断出某个具体的基因突变到底是什么原因导致的。
举例说,如果你发现一篇文章的某个词汇被另一个发音类似的词代替了,比如应该是“精英”的地方却变成了“经营”,那你一定会知道这是拼音输入的时候选错了数字键导致的。与此类似,如果你发现一个正常的句子中间突然多了一个莫名其妙的字,比如“今天天气非很好”,你也一定会猜这是作者删除错字的时候少删了一个“非”字。用这个思路做个统计,你会发现即使一篇文章里的错误很多,但出错的原因就这么几种,完全可以研究清楚。
给文章改错容易,给基因挑错可就难了,需要测出大量癌细胞的基因序列,并逐一进行分析。最终这个工作由全世界公认的癌症研究领域的领军者、英国维康信托桑格研究所(Wellcome Trust Sanger Institute)完成了,他们在今年8月14日出版的《自然》(Nature)杂志上发表了一篇具有划时代意义的论文,向全世界汇报了自己的研究成果。
仅从数字上看,这项研究相当复杂。首先,研究人员从30种最常见的癌症当中挑选了7042名病人,分析了导致他们患上癌症的4938362个基因突变,从中找出了21个特殊标记,涵盖了97%的癌症病人。换句话说,绝大部分人类所患癌症都是由这21个原因造成的。
其次,研究人员分析了每一种癌症的基因标记分布情况,发现所有的癌症病人体内都至少存在两种不同的标记,有的还更多,说明癌症的病因千奇百怪,非常复杂,这也是为什么癌症那么难防的根本原因。另外,每一类癌症的基因标记数量都是不同的,比如卵巢癌只需要两个标记就可以了,肝癌则需要至少6个标记,也就是6种不同的原因才能发病。
在这21个原因当中,有几个是早就知道的,比如抽烟和紫外线过量都会致癌,它们都有各自的基因标记,很容易辨认。另外一种相当常见的原因就是年龄,众所周知,癌症是一种典型的老年病,一个人年纪越大,患癌症的概率也就越大,年龄导致的癌症也是有其特殊标记的,在研究人员分析的这30种癌症当中,有25种都具备年龄标记,这个结果进一步证明了癌症和年龄密切相关。
还有一类标记也早已研究得很透彻了,这就是被安吉丽娜•朱莉炒红了的BRCA1和BRCA2基因,这两个基因都能导致DNA修复出现问题,但它们的致癌作用仅限于乳腺、卵巢和胰腺,不会导致其他类型的癌症。
除了上述几个癌症领域的“明星”之外,研究人员还发现有一种名叫APOBEC的酶标记出现在超过一半的癌症当中,说明该酶很可能是一大半癌症的罪魁祸首。APOBEC是一个酶家族,包括很多成员,它们专门负责修改DNA和RNA序列,是人体抵抗病毒感染的武器之一。每当人体受到病毒的攻击时,这种酶便被激活,对外来病毒的基因序列进行强制性修改,直到其成为无害状态为止。但是,此项研究说明人体的这个防卫机制很可能是一把双刃剑,在杀死外来病毒的同时也导致了自身细胞发生基因突变,累积到一定程度后变为癌症。
事实上,有越来越多的证据表明,病毒感染是造成最近癌症发病率升高的一大原因,这项研究为上述结论找到了一个有力的证据。
但是,在这21种基因标记当中,只有9个是已知的,另外12种是未知的原因。换句话说,有12个能够导致癌症的病因尚未知晓!科学家们正在努力,希望能尽快揭开它们的秘密。
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