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十分鐘解讀患癌和抗癌的奧秘——《基因組》(4)

三味新知  第 136 期

十分鐘解讀患癌和抗癌的奧秘——《基因組》(4)

/欄目主理人/

邵聖懿

本欄目由三味工作室承製出品

本期導讀:

被冤枉的原癌基因

如何預防癌症?

基因科學是對抗癌症的終極武器嗎?

十分鐘解讀患癌和抗癌的奧秘——《基因組》(4)

— 配合本期節目閱讀文章 —

01

原癌基因是個好同志

今天繼續講《基因組》這本書。

癌症是現代社會非常常見的一種疾病,因為癌症死亡的人數已經佔到了一些發達國家每年總死亡人口的超過1/4,這個數字在中國也在20%左右了,所以癌症是現代社會重要的健康殺手。雖然我們每個人都談癌色變,都不願意碰癌症,但是不可否認癌症離我們其實並不遠。

今天咱們就著《基因組》這本書第17章“凋亡”這一章來講講癌症。癌症到底是怎麼發生的?為什麼年齡越大越容易得癌症?癌症可以被預防嗎?基因科學、基因工程對於治療癌症又能夠提供哪些幫助呢?

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首先開宗明義,癌症歸根到底都是基因病。因為癌症本質上來講就是細胞的不正常增生,這個背後都是基因改變在搗鬼。

所以要講癌症,先要給大家隆重介紹一種重要的基因叫“原癌基因”。各位一聽原癌基因,這是不是導致人類患上癌症的罪魁禍首?我們是不是把人體當中原癌基因給它去除掉就不會得癌症了?

完全不是!“原癌基因”的名字稍微有一點點的誤導。其實原癌基因是我們每個人體內都有的,它是一種正常的基因,而且對我們每個人來說都至關重要。因為原癌基因它的核心功能是什麼?它是促進細胞的分化、增殖、生長的。

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說白了,我們每個人都是從一個小小的受精卵發育變成一個胚胎,再發育變成一個嬰兒,然後咕咕墜地再發育長大變成一個成人。你想在這樣的一個過程當中,從一個小小的受精卵最終長成了一個七尺男兒也好,窈窕淑女也好,我們的身體成長變大了多少倍?這一切的背後其實都是原癌基因促進了細胞不斷的成長、增殖。

所以聽到這兒大家應該明白了,首先原癌基因它不是癌症的罪魁禍首,而且它是我們每個人不可或缺的,不可能說把原癌基因去除掉,這根本不切實際,因為那樣的話我們根本無法從一個受精卵發育成一個人。

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02

致癌基因是個壞分子

但是原癌基因它又很聰明。在我們成為成人之後,它會自動的關閉,大多數時候處在一個休眠狀態。因為我們成為成人之後,身體不用再不斷的發育成長了,所以原癌基因就不用讓這個細胞再不斷的去增殖、生長了。

但是偶爾它還會起作用,偶爾開關還要開啟。比如說最簡單的例子,我們受了外傷,手上多了傷口,這時候我們是不是要長出新的肌肉面板組織來讓傷口癒合?這個時候原癌基因這開關再開啟,讓細胞在區域性去完成成長增殖,來修復你的傷口。所以我們人體這樣的一套神奇的系統運轉起來是非常有秩序的。

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但是有的時候發生了一個意外,原癌基因發生了一個突變。它這開關壞了,關不上了。這時候會出現什麼局面?大家想一下。那就非常可怕,細胞就不斷的成長,繁殖、再生,這就是我們講的癌症是什麼?就是細胞的異常增生。那麼這種情況底下發生了突變的原癌基因就不再是可愛的讓我們身體成長髮育或者完成修復的原癌基因了,它已經變成了一個會讓細胞異常增生的致癌基因,這是一個壞基因。

所以這樣的關係先說清楚了,致癌基因就是原癌基因突變造成的。

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這種基因突變從何而來呢?原因當然是多種多樣的。比如說可能是長期的病毒、細菌的感染;長期在不良的生活環境當中;長期的抽菸、大量的酒精;又或者是遭到了短時間大量的輻射——因為我們知道輻射病一個重要的表現症狀就是有可能引發癌症。所以剛才講的這些外部因素都是有可能引發我們體內原癌基因的突變,變成致癌基因的。

說到這兒大家首先能想明白一個問題,大家經常會問癌症能不能被預防?怎麼降低癌症發生的可能性?首先就是生活裡儘可能去規避這些不利因素的影響。雖然這不是100%保證你避免癌症,但至少降低了你體內原癌基因突變的可能性。

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03

腫瘤抑制基因 抑癌男一號

好,剛才是說明白了癌症從何而來?那麼一旦某個人體內已經發生了基因突變,出現了致癌基因,是不是他就躲不過癌症了呢?

並不是這樣。因為我們的身體是一套非常神奇的系統,它存在自我制衡的能力。一旦你的體內出現了致癌基因,一定會有制衡它的東西出現,就像一部電影有了反派之後一定會有正面角色。

剛才講了反派叫“致癌基因”,那正面角色是什麼?接下來隆重請出今天我們這期主題的男一號出場——就是我們體內的“抑癌基因”或者叫“腫瘤抑制基因”。

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腫瘤抑制基因它不是單獨的一種基因,它是一系列基因的統稱。現在科學家已經探索發現了上百種的腫瘤抑制基因,他們會在腫瘤形成的各個階段去影響、去停止、去阻斷腫瘤或者癌症的形成。

今天我們著重介紹一位,可以看作今天這期主題的男一號,正派角色一號,這大英雄——TP53基因。它是處在17號染色體的短臂上,所以這部分內容是放在這本書的17章裡頭講的。

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那麼 TP53的抑癌基因它的功能是什麼呢?簡單來說,它可以下令讓那些已經癌變的細胞停止增殖,甚至是自我毀滅——在生物學上這個詞兒叫“凋亡”。大家一聽這厲害啊!讓那些癌細胞可以死亡,那不就被清除出身體了嗎?所以TP53是我們體內或許最重要的一種抑癌基因。而且在一系列的抑癌基因當中,它常常是最後一道防線,是最後發揮作用的。

你可以把它理解成是電路當中的一個保險絲。我們剛才說了這原癌基因像是一個開關,如果開關壞了常開的話,細胞就異常的增殖,就會癌變。抑癌基因TP53就像是一個保險絲,發現異常之後它就會“熔斷”,讓整個系統斷電,阻止細胞的異常增生。

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04

P53蛋白質 搜尋癌變小能手

而且 TP53基因非常有意思,它怎麼發現我們體內出現了癌細胞,怎麼發現整個系統異常了呢?首先它會編碼一種叫P53的蛋白質——簡單來說大多數基因它起作用的方式都是靠編碼相應的蛋白質。你可以把這些基因理解成是組裝蛋白質的一個“說明書”,不同的基因組裝出不同的蛋白質,透過這些蛋白質來影響我們的機體,這就是基因作用於我們身體的一種基本的機制。

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TP53編碼出了P53的蛋白質,P53就會在身體裡頭去尋找癌變的訊號。科學家現在普遍認為它能夠接收到的幾種訊號:

一包括了DNA損傷。因為我們剛才講了基因損傷、基因突變是原癌基因變成致癌基因的一個訊號,這個會被P53蛋白搜尋到。

另一種可能的訊號就是細胞缺氧。因為癌細胞的迅速增殖要從我們的身體裡頭大量的吸收養分,所以會讓腫瘤裡頭長出血管來,從我們的身體裡頭來吸收養料。這時候就會導致我們正常的細胞缺氧,這個訊號也會被P53蛋白接收到,判斷身體發生了癌變。

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一旦接到這些訊號,P53馬上會命令癌變的細胞停止自我繁殖,甚至啟動自我凋亡程式,這樣就清除了這些癌細胞,也就阻止了癌症的發生。

所以這些抑癌基因就像咱們身體的一種保險,即便你發生了某些基因突變,有了致癌基因,仍然會透過抑癌基因的表達和起作用阻斷這些癌細胞的成長擴散,也就阻止了癌症的發生。

那大家會問了,為什麼有些人還會得癌症呢?很簡單,就是抑癌基因也出了問題。所以意味著我們身體多重基因都出現了突變,才會最終形成癌症。首先就是你原癌基因要突變形成致癌基因;然後你的抑癌基因也形成突變,被壓制了、不起作用了,這個保險壞了,那麼你的身體這套系統就出問題了。

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結腸癌細胞 分離自50歲高加索裔男性

所以書裡頭也提供了一個數據——目前看來55%的癌症患者都是TP53的抑癌基因出現了突變,而在肺癌當中這個比例更高,有90%的肺癌患者是TP53基因出現了突變。也就是這抑癌基因不起作用了,它壞了,那麼最終導致了癌症的發生。

05

喚醒P53 殺死壞細胞

所以說到這兒可以回答我們開頭提的另一個問題了,就是為什麼年齡越大越容易得癌症?癌症之所以是老年病,就是因為我們每時每刻每個人體內都在發生各種各樣的基因突變,這種基因突變會經年累月不斷的累加在一起。自然你年齡越大,身體內累積的基因突變也就越多。

還是用我們剛才講的電路這個例子來打比方。單獨的原癌基因開關壞了不會導致癌症;那麼你的抑癌基因作為保險絲也壞了,才會最終導致整個系統的崩潰,才會出現癌症。自然是這套系統越老化,你多個部件失靈的可能性就增加。所以癌症是一個老年病,年齡的增長會帶來癌症比例的上升。

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那麼研究明白了癌症的這一整套機制,對於我們治療癌症有沒有幫助?自然是有的。就像作者寫的,“

人們逐漸清楚的認識到,幾乎所有的癌症治療方法之所以有效,都是因為他們喚醒了P53以及他的同伴,因而引發了細胞凋亡。

”也就是說歸根到底還是要調動起來人體自身的防衛機制,讓P53蛋白去殺滅這些癌細胞,而不是說透過外力直接殺掉這些癌細胞。

就像作者提到的一些學者認為,像現在的放化療,其實並不是直接殺掉癌細胞的方式,而是讓它們出現一些DNA損傷,這些DNA損傷馬上會被P53蛋白識別,這樣的一個訊號會讓P53蛋白最終向這些細胞發起攻擊,讓它們自我凋亡,是這樣的一套機制。

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但是這一切前提是TP53的抑癌基因沒有發生突變,沒有被損壞。所以一旦TP53基因也突變也損壞的話,那麼這樣的一種放化療可能就不起作用了。對於這樣的一些患者還能怎麼辦呢?這其實就是現在基因科學重點攻堅的一個方向,就是基因療法。

所謂基因療法就是看看是否可以在分子層面對基因完成一些改造和修復。比如說我這抑癌基因壞了,導致我出現了癌症,我是不是可以修復已經損壞的抑癌基因讓身體再次啟動這樣的機制去殺滅這些癌變的細胞?這是科學家們正在想辦法的一個事情。

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包括近年來大家肯定都聽過一個詞叫“靶向療法”,說的就是定點去找出相關基因上的位置,定位出來之後透過修補或者是修改,看看是不是能夠引起身體的反應去去除癌細胞。

所以總體來說,在基因工程這樣的浩瀚海洋麵前,人類所知道的還只是冰山一角,我們還需要不斷的挖掘。癌症的治療也是基因科學要重點攻克的大山之一。實際上在過去幾十年,基因科學給我們提供瞭如此多的資訊,讓我們對癌症有了更加清晰的瞭解。我想人類科技發展速度之快遠超我們的想象,基因科技很有可能在未來某一天幫助人類根治癌症,這是非常值得期待的。

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我是邵聖懿,期待在《三味新知》和您一起探索更多。