癌症是基因突变 不断累积的结果

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随着现代医学研究的不断深入，越来越多的罕见病、遗传病乃至恶性肿瘤癌症都在基因层面找到了病因。基因及其碱基对出现缺失、重复或乱码，都可能宏观地呈现在某一种疾病上。

在癌症等恶性疾病面前，基因真的就是宿命吗？日前，中国科学院生物物理研究所副研究员、中国生物物理学会科普工作委员会秘书长、中国科普作家协会会员叶盛博士做客“小谷围科学讲坛”，通过科学分析基因与癌症的关系告诉大家：即便基因对于人类非常重要，但是，基因不会成为一个人的宿命。

1 基因决定了你的人生？

不！基因与环境共同起作用

英国著名演化生物学家理查德·道金斯曾做过一个思想试验———“娃娃与枪试验”。在我们的认知中，男孩子喜欢玩枪，而女孩子喜欢玩娃娃。在这个实验中，道金斯提出，如果让小男孩从小玩娃娃，女孩儿从小玩枪，最终会怎么样？很可能，有些小男孩变得喜欢玩娃娃了，有些小女孩儿变得喜欢玩枪了。但也还是会有一部分男生无论怎么玩娃娃，最心仪的玩具仍旧是枪，还会有那么一部分女生无论怎么玩枪，最心仪的玩具仍旧是娃娃。

“仅仅凭你的基因并不能决定你最终到底喜欢玩娃娃还是玩枪，基因要与环境共同起作用。”叶盛说。

环境可以从什么样的角度起作用呢？一般我们理解的环境是水、空气、食物等周边的物质世界。对于基因来说，同样一个细胞核内，基因周围的其他基因和蛋白质即是它的环境。再往大了说，人所处的周边环境、社会环境、心理环境，都会与人的身体产生相互作用，进而影响到基因的作用。

对于镰刀形细胞贫血症患者来说，他们所在的环境一定程度上提高了这一疾病的患病率。这种贫血症主要分布在中部非洲、地中海周边、中东地区、印度中南部等地区。科学家们发现这一分布模式与疟疾的分布模式高度吻合，因而推测这个病的致病基因一定有进化上的优势，比如可以对抗疟疾。后来的研究表明，携带镰刀形细胞贫血症致病基因的人的确有着能够抗疟疾的优势。这就是同一个基因面对不同环境时所表现出的多效性。

2 癌症是基因突变导致的？

吸烟肺癌患者癌细胞中有150处突变

据叶盛介绍，经过几十年来的系统性研究，科学界对于吸烟与癌症的关系已有一个更加确定性的，甚至是定量的认识。很多人认为吸烟只与肺癌、咽喉癌等有关。但实际上，由于致癌的物质是进入血液的尼古丁，它能到达全身各处，所以吸烟可导致多种不同类型的癌症。最新的癌症病人基因组测序结果显示，吸烟能够与17种不同身体部位的癌症建立直接关联。而肺癌患者当中的吸烟者比例高达85%，男性肺癌患者中的吸烟者比例高达90%，反倒是由空气污染所导致的肺癌患者只占1%到2%。

基因组测序结果还显示，吸烟肺癌患者的癌细胞当中，平均有150处突变，而这150处指的是出现在编码了蛋白质的基因部分的突变。但在整个基因组里面，真正编码蛋白质的序列仅占了不到2%而已。由于吸烟或其他原因引发的突变是随机出现的，可能发生在任何部位，所以在编码的地方找到150个突变，意味着在基因组中不编码蛋白质的位置还有着成千上万个突变。

所以，与其说癌症是基因突变的宿命，倒不如说它更像是一场赌博。我们身边可能都会有这样的例子：有些人一辈子抽烟，但并没有死于肺癌。因为吸烟对他身体所造成的成千上万个突变，可能都没有发生在关键致癌基因的部位，这就是概率的问题。那么，面对患17种癌症的风险，“你是愿意用自己的生命赌一把，还是尽量活得长久一些？”叶盛认为，这已经不是一个科学问题，而是怎么对待自己生命的人生观问题。

叶盛总结道，癌症其实是基因突变不断积累的结果。如果一个细胞的基因突变严重影响到细胞的功能，细胞的“凋亡”机制可以启动一套“自杀”程序，让出问题的细胞自己死掉。启动细胞“凋亡”的信号通路有两条，就像上了双保险一样，确保出问题的细胞不会存活下去。一个正常细胞什么时候才会变成癌细胞？就是当两条细胞“凋亡”的信号通路都由于基因突变而受到破坏时。由于突变是随机发生的，所以两条信号通路的基因都发生突变这种小概率事件，一定是大量突变累积的结果。

3 基因测序能预测癌症吗？

对后天产生的癌症，基因测序基本无望

美国食品和药物管理局(FDA)多年以来一直禁止将基因测序的结果用于预测癌症的发生几率，也是直到最近一两年才刚刚开放了将基因组测序结果用于预测阿尔兹海默病等疾病，都是学术界已确定知道基因突变与疾病对应关系的疾病，但其中不包括癌症。

叶盛进一步指出：“抽烟造成了很多肺部细胞的基因突变，但刮一下口腔表皮的样本去做个基因组测序，并不能测出肺部的基因突变，因为这些突变不是与生俱来的，而是后天造成的。从基因突变到癌症的关键问题是———癌症是后天产生的还是先天产生的？如果是后天产生的，靠测序基本是无望的。”

美国著名影星安吉丽娜·朱莉通过基因测序发现自己的BRAC1基因有较高的致癌风险，该基因的突变与女性的乳腺癌和宫颈癌都有很强的联系。于是，她先是把自己的双侧乳腺切除了，后来又把自己的子宫摘除了。

这样“防患于未然”的举措，却并未引发学界的支持。叶盛解释说，因为朱莉的测序结果只是预测她的BRAC1基因有80%左右的可能性会令她患上乳腺癌或宫颈癌，而这只是基于大数据的统计概率。具体到某一个人身上，要看基因与多个层次的环境的互动，才能决定癌症是否会真的发生。在一定的条件下，这个人也可能根本不会患上相应的癌症，成为那幸运的20%。在这种情况下就通过手术去除健康的身体器官或组织，这已经不是科学问题了，而是生活态度的问题。

叶盛的建议是，对于像乳腺癌和宫颈癌这类不会迅速发展的癌症，正确的方式是每年进行相应的体检，一旦发现问题及时治疗，足以做到“防患于未然”了。

4 基因测序正确打开方式是什么？

基因测序可用于辅助癌症诊疗

叶盛表示，基因组测序的“正确打开方式”不是用来预测癌症，而是用以辅助癌症的诊疗。他介绍了一个经典案例。美国华盛顿大学的博士后卢卡斯·沃特曼在一次体检中发现自己得了血癌，但各种针对血癌的药物都没能治好他。巧合的是，他所在的实验室就是进行基因组测序研究的。于是这个实验室动用全部科研资源对沃特曼的健康细胞和血癌细胞都进行了基因组测序，通过比较发现，出问题的那个基因不是常见于血癌的突变基因，而是常见于肾癌的突变基因。所幸，当时美国刚好有一种针对该突变基因的药物正在进行临床试验。于是，沃特曼服用了这种主要治疗肾癌的药物，把他的血癌治好了。这就是典型的精准医疗，它的诊疗依据不是笼统的疾病表相，而是病人自身的基因问题。

叶盛还补充道，科学研究已证实，人心情不好、情绪压力较大时，会严重抑制免疫系统。免疫功能的下降会加速癌症的恶化。“实际上，传统的手术方法或放化疗都不能确保杀死所有的癌细胞，真正杀灭所有癌细胞，还要靠同样在细胞级别上工作的免疫系统。这就需要病人保持一个良好的、积极的精神状态。”

出品：南都科学新闻工作室 主持：陈养凯

采写：南都记者 王道斌 实习生 易英子

制图：林军明