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人为什么会得癌症（2）

热度 1已有 4206 次阅读2013-9-28 17:57 |个人分类:健康|系统分类:转帖-知识

很多人都听说过，癌症是个基因病。

那么，究竟什么是基因病，为什么基因问题会引起癌症？

1. 基因病不一定是遗传病

谈到基因病，很多人都会想到遗传病。那么，癌症跟我们通常所说的遗传病有什么区别？

首先，遗传病是先天的，有问题的基因是从受精卵开始，也就是从父母遗传而来的；癌症是后天的，有问题的基因是因为后天细胞分化繁殖过程中出了问题。通常，发生异常的基因只在肿瘤细胞存在，不存在于其它细胞中，包括生殖细胞。所以，癌症通常不遗传。

其次，癌症的发生需要多个基因出问题，一般来说，在三个以上，最多可达二十个。

癌症的这个特点，决定了癌症的发病率跟年龄成正比。如果癌症是单个基因变异引起，那么，如果假设基因变异的频率是固定的，癌症发病率就应该与年龄无关。我们观察到的，所有癌症的发病率都跟年龄有关，就是因为癌症涉及多基因变异，通常需要一个很长积累过程。

癌症肿瘤细胞，是由一个变异细胞扩增而来。而这个最初的癌变细胞的形成，需要一个过程。首先，某个细胞发生了一个基因变异，获得了某些生长优势；从这个细胞衍生的后代中，某个细胞发生了第二次基因变异，获得了更大生长优势。随着时间的推移，基因变异积累，最终某个细胞获得了不受控制的生长繁殖能力，这就是癌细胞。上一篇文章中，谈到生命的延续需要细胞的更新换代，而细胞分化和繁衍是产生癌变的动力，就是这个原因。如果细胞不分裂繁衍后代，基因突变就没有传给子代细胞的机会，就不会发生癌变。

这个过程，在直肠癌中表现非常明显。我们知道，肠道息肉是大肠癌癌前病变的表现。在肠道息肉的细胞中，抑癌基因APC发生变异，导致这个抑癌基因的失活；如果肠道息肉中某个细胞发生第二次突变，ras基因被激活，细胞加速生长，会形成局部良性肿瘤；如果肿瘤细胞发生再次基因突变，比如抑癌基因DCC和p53失活，就会形成恶性肿瘤。　

2. 为什么基因变异会导致癌症

正常情况下，人体细胞的形成和死亡保持一个动态的平衡。细胞的形成，通过细胞分化和繁殖，是受精密调控的。癌变，就是细胞分裂失去控制。

早期，我们认为人体存在有癌症基因，这些癌症基因的激活就会引发癌症；另一些基因具有抑制癌症的作用，我们称之为抑癌基因。其实，无论所谓的癌症基因，还是抑癌基因，都是人体细胞分化繁殖调节所需的基因，它们的本来功能与癌症无关。只不过，这些基因在调节细胞分化和繁殖过程的作用是如此重要，基因变异引起这些基因编码的蛋白功能改变，这些功能异常，使得细胞生长失去了原有的控制。

人体重要生理功能都有双向调节机能，如我们熟知的宏观指标，血压，血糖，离子平衡等等。细胞分化和繁殖是如此重要，它们的调节当然是双向的，经常有多重保险。我们提到的癌症基因，基本上是促进细胞分裂所需的蛋白分子的编码基因。这类基因，包括生长因子受体基因，磷酸激酶基因，信号传递分子基因，激活基因表达转录的蛋白因子基因等等。抑癌基因，它们编码的蛋白分子一般具有抑制细胞分裂的功能。它们可以释放抑制细胞分裂的信号，可以压制上述细胞分裂促进因子的活性，或者监测细胞染色体异常，保证异变细胞停止分裂。

在我们谈到的大肠癌例子中，APC蛋白就是一个抑制因子，它可以抑制myc蛋白的活性，而myc蛋白是一种细胞基因转录因子，它刺激细胞分裂所需的很多蛋白基因的表达。正常情况下，二者相互牵制，保证细胞正常分裂所需，但是又不会失去控制。而p53则负责监控，如果细胞染色体异常，p53蛋白可以使得细胞分裂停止。

人体预防癌变的另一监测系统，是DNA修复系统。人体基因出现的错误，可以被特殊修复系统检测到。出现问题的细胞，或者问题基因被修复，或者启动细胞自杀程序，使得有问题的细胞被消灭。

一般来说，癌变细胞的发生，需要这个双向调节系统和修复系统，同时发生故障。也就是说，癌症需要刺激细胞分裂的程序失控，需要修复系统失活，需要抑制和监测系统故障。这也是癌症治疗如此困难的原因，因为癌症的发生太过复杂。

3 癌症发生的遗传因素和非基因因素

我们都知道，癌症有遗传影响，家族史很重要。

上面又说到，癌症是体细胞基因变异，那为什么跟遗传又有关？

上面谈到，癌症的发生，需要多个基因同时出现问题。在某些人群中，某个跟癌症有关的基因，可能先天就有缺陷。这样的人群，并不一定会得癌症，但是癌症危险高于其它人群。假设某种癌症，需要三个基因变异，才可能发生。如果你出生时，其中一个基因已经有了问题，那么你只需要再有两个变异就会癌变，从概率上来说，当然比没有问题的人群，比需要后天发生三次基因变异的人群，发病的几率要高。但是，你完全可能没有危险。

比如说，研究发现，位于染色体13和染色体17的两个基因，BRCA2,BRCA1，跟乳腺癌发病率有关。就是说，如果你携带的这两个基因有问题，患乳腺癌的几率比别人高，但是并不表明你就一定得乳腺癌。乳腺癌的发生，需要后天在你的生命过程中，有其它基因变异，才会发生。现在研究证实，这两个基因编码的蛋白，跟射线引起的DNA破坏修复有关。DNA修复失活，当然使得其它基因变异容易传给后代细胞，增加了基因变异积累的速度，也就增加了乳腺癌的危险。

上面着重谈了基因变异引起细胞分裂失控，导致细胞癌变。可是，基因本身并不调节细胞分裂，控制细胞分裂的是这些基因编码的蛋白质分子。所以，细胞变异的关键是各种调节蛋白因子的多少和活性。编码这些蛋白因子的基因的变化，是影响蛋白因子数量和活性的主要途径。但是，并不是唯一途径。从基因转录成RNA模板，到RNA合成蛋白质，到蛋白质修饰和激活，任何过程的差错，都可能引起细胞分裂失常。近年来，小分子RNA，miRNA在细胞癌变过程中的作用引起了重视。这些小分子RNA本身不编码任何蛋白质分子，但是它们影响蛋白质分子的表达合成。在很多癌变细胞中，这类小分子RNA都有升高。

4.基因疗法，期望与现实

既然癌症是基因病，我们当然希望，如果我们可以修复这些变异的基因，不就解决了问题？

首先，人体基因组，也就是染色体总和，有大约三十亿碱基对。每个碱基对代表一个核苷酸分子，人体有四种碱基对，所以有四种核苷酸组合成人体遗传密码。如果计算机是二进制，人体遗传密码是四位制。在三十亿代码中，找出一个错误有多难？何况，大多时候，我们根本不知道要找什么。

其次，人体染色体是线性分子，但是染色体不是以一维结构存在。实际上，染色体是DNA分子和结构蛋白，反复缠绕和折叠压缩而成的一种多维结构。这么说吧，棉花由纤维素丝构成，纺成棉线，然后作成了衣服。现在，衣服有了问题，你要把线拆出来，把纤维素丝还原，然后用高倍显微镜观察。现在这种观察和显微操作技术都是不存在的。

再者，人体细胞遗传物质位于细胞之内。我们如何打开细胞又不破坏它们？

癌症难，真的太难，攻克癌症几乎是不可能的。有人说自己攻克了癌症难题，发明了可以治疗所有癌症的神药，这样的人，不是骗子就是傻子。