只是運氣不好才得癌症嗎?


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近幾十年來癌症一直是人類死亡的主要原因,然而正常細胞究竟是如何發生惡性轉化,目前仍然不明,對癌症預防產生難題。
很久以前我們也報導過,美國生物資訊學博士Tomasetti博士 和腫瘤學醫學博士Vogelstein教授在2015 年及 2017 年,依據他們研究的數據發表了癌症的成因:癌症的發生只有三分之一可歸因於環境因素或遺傳傾向。三分之二是由於「運氣不好」,即分裂、增殖的幹細胞偶然隨機突變造成的,他們將癌症視為「壞運氣」的理論,在當時引起了熱烈的爭論。

「運氣不好」的理論是假設癌症風險完全是由幹細胞分裂的次數決定,但忽略後天、外在環境因素的影響,因此有局限性。

最近的博士畢業生Christopher Minteer 和前耶魯大學助理教授Morgan Levine 探討DNA 甲基化的表觀遺傳改變,與老化和癌症風險之間的關聯,其研究結果發表在《科學進展雜誌》最近期刊上。

簡單來說,表觀遺傳組是指細胞如何在不改變 DNA 序列的情況下控制基因活性的一組基因蛋白,會受飲食、生活方式和有毒物質等的影響,進而改變基因的功能,可能增加癌症的風險。

先前的一項研究顯示細胞 DNA 的改變與老化和癌症風險有關。Minteer博士的研究團隊進一步的研究發現一種可分離與老化和癌症相關的甲基化特徵,稱為「細胞分裂和複製誘導的指紋」(CellDRIFT),這種指紋隨著年齡的增長且在多個組織中增強,特別在腫瘤組織。

因此,他們進行一項針對重複複製的胎兒和初代星狀細胞,以及甲狀腺癌、乳腺癌、肺癌、胰腺癌和結腸癌細胞中在分裂時的CellDRIFT變化。

結果發現這種指紋不但在癌症患者的衰老和惡性組織中增加,甚至於在容易形成腫瘤的正常組織中也升高。這顯示CellDRIFT的出現早於是腫瘤形成,可能可以作為早期癌症檢測。此外,他們還發現它的存在會縮短癌症病患的生存率,也可以作為預後的指標。

CellDRIFT 特徵是逐漸出現的。它隨著時間的推移緩慢增加,這意味著 CellDRIFT 增量可能會受內、外在環境因素(例如接觸致癌物質)而變化,在不改變DNA序列變化狀況下,影響基因活性,增加癌症形成的風險症。可以反駁癌症是運氣不好,在細胞分裂時,細胞內的DNA 序列本身偶爾發生突變引起的。

總而言之,「癌症是運氣不好造成」的理論無法解釋環境因素的影響。在這一項研究中發現了一種稱為 CellDRIFT的漸進式甲基化特徵,會受內、外在環境因素的影響,而在容易形成腫瘤的正常組織和癌症組織中升高,不僅可以作為早期癌症檢測,而且可以作為癌症的預後指標。


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