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科普|癌症与基因突变的关系

2013年中国第一次发表了《肿瘤年报》,从分析中可以看出:第一,无论男女,癌症发病率从40岁以后就是指数增长;第二,老年男性比女性得癌症几率高,主要是前列腺癌。

先来说说基因与儿童癌症的关系

绝大多数癌症:肺癌、肝癌、胃癌、直肠癌等等都是老年病。小孩能得白血病,但很少得肺癌、肝癌的。为什么呢?


癌症是由基因突变引起的,但是后天的因素导致突变需要时间积累,在短短几年以内是不可能纯靠后天因素导致癌症的。因此可以肯定,婴儿,或者几岁的儿童得癌症必然有先天因素的:要不然就是父母遗传了导致癌症的基因,要不然就是在怀孕的过程中因为种种原因胎儿产生了基因突变。


现在生物检测技术的一个重要任务,就是在怀孕过程中今早检测出先天突变,如果证明宝宝有严重的遗传疾病,父母至少能选择是否人工终止妊娠。随着基因检测技术的成熟和致癌基因的认识,今后检测父母是否携带致癌的基因突变应该会成为孕前检查的常规项目,这也是优生的新标准。


另一方面,在怀孕过程中出现的突变,检测相对困难很多,主要原因是胎儿发育中要获取样品很困难。普遍用羊水穿刺来提取样品,但这是一个手术,对胎儿的发育也有一定的风险。到目前,北京能做羊水穿刺的医院仅有个位数的几家。


但是无论检测技术如何先进,一个让人头疼的难题将始终存在:及时知道胎儿有了基因突变,由于生物体的复杂性,也不一定100%会得癌症,这个时候父母将面临一个非常困难且没有正确答案的选择。是冒险生下来还是终止妊娠?随着基因检测和技术的成熟和广泛应用,这个问题将日益突出。


再来说说成人的癌症与基因突变

那么,是不是基因突变就一定会得癌症呢?

答案——肯定不是!


我们身体内大概有两万多个基因,真正和癌症有直接关系的大概有一百多个。有些基因突变是不会导致癌症的。那些与癌症有关的基因产生一个或者几个突变,癌症发生率就非常高。


基因为什么会突变,什么时候突变?

基因突变发生在细胞分裂的时候,每一次细胞分裂的时候都会产生突变,但是多数的突变都不在关键基因上,因此癌症发生仍然是小概率事件。


那么细胞什么时候会分裂呢?——生长或者修复组织的时候。


知道了细胞分裂和基因突变,以及和癌症的关系后,我们得出下面结论:


A/在人的一生中,年龄越大,细胞需要分裂的次数越多,所以老年人比年轻人容易得癌症。


B/人体器官受到损伤越多,需要修复就越多。组织修复都需要靠细胞分裂完成,因此细胞分裂次数就越多。因此长期器官受损,反复修复组织容易诱发癌症。暴晒太阳损伤皮肤细胞,因此皮肤晒伤次数和得皮肤癌直接相关;抽烟或者重度空气污染损伤肺部细胞,因此长期抽烟容易得肺癌;吃刺激性和受污染的事物,损伤消化道表皮细胞,会增加食道癌、胃癌、大肠癌、直肠癌发生的风险;慢性肝炎损伤肝细胞,容易导致肝癌。


C/每个人的细胞分裂一次产生基因突变的数目是不同的。这个主要受到遗传的影响,有些人天生就携带一些基因突变,这些突变虽然不能直接导致癌症,但是会让他们细胞每次分裂产生突变数目大大增加。好莱坞著名影星安吉丽娜朱莉本人携带了BRAC1基因突变,导致她的细胞分裂产生的突变比正常高百倍。患乳腺癌风险高达87%。


治疗癌症的靶向药物与基因的关系

肺癌靶向药为什么仅仅对1%的肺癌患者有效,但还是被批准生产呢?


上面已经说了,癌症是由于基因突变造成的,而每一个癌症里的突变基因数目不止一个,千差万别。最近一项系统性基因测序研究表明,肺癌病人平均每人突变数目接近5000个。这么多的变量随机组合,导致每个病人都有不同。


因为5000个突变里面,有几个关键突变,抓住这几个关键基因,就有可能开发出比较有效的药物。之前一种肺癌靶向药Ceritinib针对的是突变的ALK基因,而只有1%左右的肺癌患者有ALK基因突变。


因为癌症的多样性,药厂几乎注定每次只能针对很小一部分病人研发新药,这就是基因突变的个性化决定的。


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