菠蘿
“我為什么會得癌癥呢?”每一位癌癥患者都會問這個問題。一個人得癌癥,到底是遺傳因素、環(huán)境因素還是純粹運氣不好?癌癥患者的家里人有沒有什么風(fēng)險因素需要特別規(guī)避?這些問題非常重要,但一直以來都很難科學(xué)地回答。
我們知道,癌癥發(fā)生是個非常復(fù)雜的過程。它至少需要兩個關(guān)鍵因素:基因突變和免疫逃逸?;蛲蛔兪前┳兊谋匾襟E。健康細(xì)胞通過積累基因突變,慢慢變成壞的腫瘤細(xì)胞。那細(xì)胞為什么會突變呢?有的是完全隨機(jī)的,有的是遺傳因素導(dǎo)致的,而更多的則是外界環(huán)境和內(nèi)部新陳代謝的復(fù)雜影響積累帶來的。環(huán)境中有很多致癌因素,比如煙酒、紫外線、霧霾,它們之所以是致癌因素,主要就是因為它們能誘導(dǎo)基因突變。
以前,當(dāng)一個患者問“我為什么有基因突變?為什么得癌癥”時,科學(xué)家會有點為難,因為我們對不同因素帶來的基因突變很難區(qū)分。我們能確定有基因突變,但不知道是什么導(dǎo)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(fā)霉的食物?
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,到底是因為吸煙,還是因為喝了含馬兜鈴酸的草藥?
如果我們能回答這些問題,不僅能幫助患者解答心中的困惑,更重要的是能幫我們身邊的人更好地規(guī)避風(fēng)險,降低生病的概率。以前,這些問題都沒法回答,基本只能靠猜?,F(xiàn)在,隨著基因測序技術(shù)的普及和科學(xué)研究的進(jìn)步,我們終于看到了一些曙光。
通過大規(guī)模基因測序研究,科學(xué)家發(fā)現(xiàn):不同環(huán)境因素導(dǎo)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,就在今年4月,世界頂尖學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》發(fā)表了一篇重磅論文,一次性公開了79種環(huán)境因素導(dǎo)致的“突變指紋”,包括了輻射、馬兜鈴酸、活性氧、化療藥等,這大大擴(kuò)充了我們的數(shù)據(jù)庫。現(xiàn)在,如果對一位患者的腫瘤細(xì)胞做一個基因分析,找到它的“突變指紋”,然后到數(shù)據(jù)庫里面去對比,就有可能知道,它的基因突變主要是由什么風(fēng)險因素導(dǎo)致的。
大家可能都知道,我們的DNA有4種堿基:A、T、G、C,它們的排列組合形成了“生命之書”。
對比正常細(xì)胞的“生命之書”和某個癌細(xì)胞的“生命之書”,得到的就是這個癌細(xì)胞的“突變指紋”。我們一起看個例子,下面是一段正常細(xì)胞和癌細(xì)胞的DNA對比(見圖1),大家可能發(fā)現(xiàn)了,兩者多數(shù)信息都一樣,但正常細(xì)胞里有4個C,在癌細(xì)胞里變成了4個T。
這樣的癌細(xì)胞是什么導(dǎo)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CC,變成TT。歐美白人患皮膚癌的特別多,就是因為他們有個傳統(tǒng)“惡習(xí)”:日光浴。
接下來是第二個例子(見圖2),這個癌細(xì)胞又是什么導(dǎo)致的呢?可以看出,這個癌細(xì)胞的突變特點,是把正常細(xì)胞的一些A變成T,把一些T變成A,這就是馬兜鈴酸的“突變指紋”。
最近研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),中國、日本、韓國等地區(qū),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(xí)俗,很多肝炎病毒攜帶者,或者喜歡喝酒的人都會喝中藥“保肝”。但很不幸,一些中草藥中含有馬兜鈴酸。以往我們并不知道馬兜鈴酸,更不知道它的危害,直到最近才發(fā)現(xiàn)它是超強(qiáng)致癌物。事實上,馬兜鈴酸是目前已知的最強(qiáng)致癌物之一。為了“保肝”,反而加速了癌癥發(fā)生,令人唏噓,可見,純天然并不代表安全,服用中草藥時一定要小心。
最后一個例子(見圖3),是正常細(xì)胞的C變成了癌細(xì)胞里的A。這是什么“突變指紋”呢?答案是:吸煙。
吸煙導(dǎo)致的肺癌,絕大多數(shù)都含有C到A的“突變指紋”,而不吸煙的肺癌患者這類突變很少,如果攜帶,說明很可能是二手煙導(dǎo)致的。煙草中含有幾十種不同的致癌物,都能導(dǎo)致基因突變。其中最主要的一類叫苯并芘。有趣的是,研究發(fā)現(xiàn)苯并芘導(dǎo)致的“突變指紋”和吸煙的“突變指紋”幾乎一樣,都是C到A的突變。這徹底坐實了苯并芘是煙草燃燒中的最主要致癌物之一。
吸煙能導(dǎo)致至少17種不同的癌癥,肺癌只是其中之一。由于過去30年的控?zé)煶晒?,美國死于肺癌的男性已?jīng)下降了40%以上。全球1/3以上吸煙的人都在中國,中國大城市近年來公共場合禁煙效果明顯,但二三四線城市問題依然很嚴(yán)重,整體吸煙率還沒有下降。
除了環(huán)境,有些遺傳因素也是致癌風(fēng)險,它們也有“突變指紋”。比如著名的遺傳性BRCA1/2基因突變,美國影星安吉麗娜·朱莉就被檢測出體內(nèi)有這種基因突變。她如果患癌,細(xì)胞中容易出現(xiàn)三個以上DNA片段的丟失。如果正常人的序列是“ATTTACGATACG”,癌細(xì)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愈后,如果多年后又出現(xiàn)“二次癌癥”,到底是不是化療的副作用引起的?;熓且话央p刃劍。很多化療藥效果很好,就是因為它能在癌細(xì)胞中造成大量的DNA突變,讓快速分裂的癌細(xì)胞出現(xiàn)混亂,從而死亡。但這個過程中,有些正常細(xì)胞也可能會受到影響,產(chǎn)生新的突變,在很久以后有癌變可能。
統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),有一小部分被化療臨床治愈的癌癥患者,在很多年以后會出現(xiàn)“二次癌癥”。大家肯定會問:“怎么確定新的腫瘤是多年前的化療造成的,還是因為體質(zhì)或環(huán)境因素隨機(jī)產(chǎn)生,和以前的治療沒關(guān)系?”
以前很難下科學(xué)結(jié)論,只能靠醫(yī)生經(jīng)驗判斷。但現(xiàn)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。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(xué)家就可以知道,新的腫瘤和多年前的化療到底有沒有關(guān)系。
總而言之,癌癥發(fā)生有隨機(jī)的因素,但隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步,大數(shù)據(jù)的不斷完善,我們終于有希望更科學(xué)地回答每個患者都關(guān)心的問題:“為什么是我?!”