科普|癌癥與基因突變的關系
2013年中國第一次發表了《腫瘤年報》,從分析中可以看出:第一,無論男女,癌癥發病率從40歲以后就是指數增長;第二,老年男性比女性得癌癥幾率高,主要是前列腺癌。
先來說說基因與兒童癌癥的關系
絕大多數癌癥:肺癌、肝癌、胃癌、直腸癌等等都是老年病。小孩能得白血病,但很少得肺癌、肝癌的。為什么呢?
癌癥是由基因突變引起的,但是后天的因素導致突變需要時間積累,在短短幾年以內是不可能純靠后天因素導致癌癥的。因此可以肯定,嬰兒,或者幾歲的兒童得癌癥必然有先天因素的:要不然就是父母遺傳了導致癌癥的基因,要不然就是在懷孕的過程中因為種種原因胎兒產生了基因突變。
現在生物檢測技術的一個重要任務,就是在懷孕過程中今早檢測出先天突變,如果證明寶寶有嚴重的遺傳疾病,父母至少能選擇是否人工終止妊娠。隨著基因檢測技術的成熟和致癌基因的認識,今后檢測父母是否攜帶致癌的基因突變應該會成為孕前檢查的常規項目,這也是優生的新標準。
另一方面,在懷孕過程中出現的突變,檢測相對困難很多,主要原因是胎兒發育中要獲取樣品很困難。普遍用羊水穿刺來提取樣品,但這是一個手術,對胎兒的發育也有一定的風險。到目前,北京能做羊水穿刺的醫院僅有個位數的幾家。
但是無論檢測技術如何先進,一個讓人頭疼的難題將始終存在:及時知道胎兒有了基因突變,由于生物體的復雜性,也不一定100%會得癌癥,這個時候父母將面臨一個非常困難且沒有正確答案的選擇。是冒險生下來還是終止妊娠?隨著基因檢測和技術的成熟和廣泛應用,這個問題將日益突出。
再來說說成人的癌癥與基因突變
那么,是不是基因突變就一定會得癌癥呢?
答案——肯定不是!
我們身體內大概有兩萬多個基因,真正和癌癥有直接關系的大概有一百多個。有些基因突變是不會導致癌癥的。那些與癌癥有關的基因產生一個或者幾個突變,癌癥發生率就非常高。
基因為什么會突變,什么時候突變?
基因突變發生在細胞分裂的時候,每一次細胞分裂的時候都會產生突變,但是多數的突變都不在關鍵基因上,因此癌癥發生仍然是小概率事件。
那么細胞什么時候會分裂呢?——生長或者修復組織的時候。
知道了細胞分裂和基因突變,以及和癌癥的關系后,我們得出下面結論:
A/在人的一生中,年齡越大,細胞需要分裂的次數越多,所以老年人比年輕人容易得癌癥。
B/人體器官受到損傷越多,需要修復就越多。組織修復都需要靠細胞分裂完成,因此細胞分裂次數就越多。因此長期器官受損,反復修復組織容易誘發癌癥。暴曬太陽損傷皮膚細胞,因此皮膚曬傷次數和得皮膚癌直接相關;抽煙或者重度空氣污染損傷肺部細胞,因此長期抽煙容易得肺癌;吃刺激性和受污染的事物,損傷消化道表皮細胞,會增加食道癌、胃癌、大腸癌、直腸癌發生的風險;慢性肝炎損傷肝細胞,容易導致肝癌。
C/每個人的細胞分裂一次產生基因突變的數目是不同的。這個主要受到遺傳的影響,有些人天生就攜帶一些基因突變,這些突變雖然不能直接導致癌癥,但是會讓他們細胞每次分裂產生突變數目大大增加。好萊塢著名影星安吉麗娜朱莉本人攜帶了BRAC1基因突變,導致她的細胞分裂產生的突變比正常高百倍。患乳腺癌風險高達87%。
治療癌癥的靶向藥物與基因的關系
肺癌靶向藥為什么僅僅對1%的肺癌患者有效,但還是被批準生產呢?
上面已經說了,癌癥是由于基因突變造成的,而每一個癌癥里的突變基因數目不止一個,千差萬別。最近一項系統性基因測序研究表明,肺癌病人平均每人突變數目接近5000個。這么多的變量隨機組合,導致每個病人都有不同。
因為5000個突變里面,有幾個關鍵突變,抓住這幾個關鍵基因,就有可能開發出比較有效的藥物。之前一種肺癌靶向藥Ceritinib針對的是突變的ALK基因,而只有1%左右的肺癌患者有ALK基因突變。
因為癌癥的多樣性,藥廠幾乎注定每次只能針對很小一部分病人研發新藥,這就是基因突變的個性化決定的。
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