解码生命 守护健康

癌症由基因突变引起

2017-07-23 08:12:41监利江城妇产医院

 

癌症的原因

癌症无疑是一种古老的疾病。

说它古老,有两层意思:一者,癌症并非现代病,其最早记录可以追溯到2000多年前的古埃及;中医典籍中字最早见于北宋1170年东轩居士所著的《卫济宝书》,之前虽无明确文字记载,但猜想也一定有更早的癌症患者;二者,从生物进化的角度,癌症亦非人类独有,其他动物也会患上癌症。可以说,理论上来讲,生物进化过程中出现的任何体内需要持续细胞分裂的多细胞生物,都有患上癌症的可能。

与此相对应,人类对癌症的探索也经历了同样漫长的历史变迁,并在不同时期产生了不同的理论和假说。现在我们认为,癌症是由正常细胞发生基因突变而最终引发的。那么,人类是怎样跨过两千多年的历史长河,得出这个结论的呢?

一、对癌症朴素的认识

与所有蒙昧时代的人类相似,古埃及人把癌症归咎于天谴——上帝的惩罚,治疗则自然求助于巫术。被公认为西方医学之父2000多年前的古希腊医学学派创始人希波克拉底(前460——370年),恐怕是不迷信天遣或超自然力量导致疾病的第一人,也是给“癌”命名的第一人。

在古代诸多有关疾病的理论和假说当中,影响最大的当属希波克拉底的体液学说(HumoralTheory),认为疾病是由于患者体内的四种体液(血液、黑胆汁、黄胆汁及黏液)水平失调所致,而健康者则四液水平协调平衡[表1]。通过治疗,使患者的四液水平重新达到平衡,病也就痊愈了。与此类似,我国的传统中医运用阴阳平衡理论,认为外感六淫(风、寒、暑、湿、燥、火)、七情内伤(喜、怒、忧、思、悲、恐、惊)、饮食劳倦等引起阴阳失衡、脏腑失调,而最终诱发癌症。

1、体液学说中不同体液所对应的季节、人的年龄、元素、器官、体质与脾性。资料源自维基百科(https://en.wikipedia.org/wiki/Humorism#cite_note-11)。

如果我们用现代医学的眼光稍加审视就会发现,这些笼统的学说其实可以用来解释几乎所有人类疾病,而不单单仅限于癌症,而且其依据也更多是当时人们对自然界和人体朴素的认识,而少有科学证据。

希波克拉底死后,其体液学说被继承了下来,统治欧洲长达1300多年,指导疾病的治疗。而由于宗教的原因,人体解剖被严令禁止,导致西方医学一度发展缓慢,有时甚至不进反退。经过中世纪的黑暗,直到14世纪至17世纪的文艺复兴,科学家对人体的探索才得以不断深入。

二、基于科学观察的早期癌症学说

经过文艺复兴的洗礼,人类开始学会结合理性的思考和科学的方法,对自然界客观事物——包括人类疾病——进行研究和探索。在这一时期,近代人体解剖学创始人、比利时医生维塞利亚斯发表了《人体结构》一书;西班牙医生塞尔维特发现血液小循环系统,证明血液从右心室流向肺部,通过曲折路线到达左心室;近代生理学鼻祖、英国解剖学家威廉·哈维通过大量的动物解剖实验,发表了《心血运动论》等论著,系统阐释了血液运动的规律和心脏的工作原理。

基于大量的解剖观察,希波克拉底的体液学说被淋巴液学说(LymphTheory)所取代。新的理论认为,生命是不同种类的液体在实体组织之间的流动,其中血液和淋巴液最为重要。患者体内的淋巴液发酵变质,最后形成大小、密度以及酸碱度不同的癌,而视其对临近组织侵润程度的不同,有的癌可以通过手术摘除,有的则无法摘除。我们可以看出,与笼统的体液学说相比,淋巴液学说基于人体解剖学知识(虽然有限),其描述也更加具体。

到了19世纪上半叶,显微观察技术的进步以及细胞学说的创立,使人们对癌症的认识最终摆脱液体(体液或者淋巴液)学说的束缚,同时提出了一些新的理论和假说。比如,1838年,德国病理学家JohannesMuller提出癌组织是由细胞而非淋巴液组成,认识到癌是一种细胞病变,但他错误的认为癌细胞并非起源于人体已有的正常细胞,而是正常组织间生出的一种芽胚Blastema)结构。

另外值得一提的是癌传染病学说。荷兰的两位医生ZacutusLusitani1575-1642)和Nicholas Tulp1593-1674)发现,乳腺癌经常发生在同一个家庭的不同成员身上。据此,他们分别于1649年和1652年提出了癌传染病学说,认为癌症具有传染性。因此,他们建议肿瘤医院应该建在郊区,远离人口密集的城镇,将癌症患者隔离起来,以防止癌症在人群传播。在1718世纪,有很多人相信并支持这一观点。实际上,法国第一家肿瘤医院就因此被迫从城区搬离。现在我们知道,虽然一些具有传染性的病毒、细菌能够诱发癌症,但人体的癌细胞本身是不会传染的。

三、基因突变理论的形成

虽然从“体液”学说到“细胞”学说,人们对癌症的认识有了质的飞跃,然而,要想真正理解癌症,不但需要传统的解剖学、生理学、细胞生物学知识,更需要遗传学、流行病学、病毒学以及分子生物学等各学科理论知识的积累。在遗传的物质基础被确定之前,基因在孟德尔、摩尔根这些经典遗传学家的思维里更多的只是一个抽象的符号。科学家对癌症基因突变的本质的认识,是在遗传物质被确定、DNA双螺旋结构被解析之后,随着分子生物学技术的发展一步步完成的。

 

20世纪科学家对癌症的认识过程中,主要形成了三种理论1细胞分化理论:认为癌症是机体发育过程中,某些细胞的分化过程发生了错误,而发生癌变,其过程不涉及细胞基因组的改变;2病毒理论:基于很多在动物身上诱发癌症的病毒的发现,科学家认为存在类似的病毒使人类细胞变成癌细胞。现在我们知道,虽然很多肿瘤由病毒感染而诱发,但绝大多数癌症与病毒无关;3体细胞基因突变理论。随着研究的深入,基因突变理论最终取代,或者说融合了另外两种理论,最终成为迄今为止依然被科学界广泛接受的理论。

基因突变理论的确立并非一蹴而就。一方面,经过长达半个多世纪的探索,科学家发现放射线以及很多化学物质能够诱发实验动物、以及人类的癌症;另一方面,果蝇和细菌遗传学家发现这些致癌物质能够诱导基因突变。随着生命科学与医学各个学科的发展,科学家渐渐注意到这些致癌物质的致癌性与它们引起基因突变的能力之间的联系,开始探索癌症和基因突变之间的关系。

1977年,美国生物化学家BruceAmes通过大量的实验和分析,系统地阐述了两者之间的关系:诱发基因突变能力越强的化学物质,其在实验动物中诱发癌症的能力也越强。结合大多数癌症与病毒无关的事实,那么导致癌症的“罪魁祸首”应该来自细胞内部的变化。这一系列科学发现,清晰的表明致癌物质通过诱发基因突变而导致癌症的可能,更加坚定了基因突变理论拥护者的信心。

四、寻找癌基因

基因突变理论自然激发了科学家寻找癌细胞突变基因,进一步研究其功能的热情,因为倘若这样的突变基因在癌细胞里根本不存在的话,那这个理论将只是一座基石不稳的空中楼阁,始终停留在假说阶段。然而,在上世纪7080年代,科学家既没有现代DNA测序技术,对基因组的整体认识也可以说几乎是零,所以要寻找这样的突变基因犹如大海捞针,谈何容易。有意思的是,正是对诱发肿瘤病毒的研究,为科学家打开了一扇窗户,最终帮助他们找到了这样的癌基因。

 

1911年,美国科学家、诺贝尔奖获得者劳斯(PeytonRous)从鸡可移植性肿瘤(劳斯肉瘤)中分离到一种病毒。这种病毒能够导致正常鸡产生类肉瘤,开创了肿瘤病毒理论。后来的科学家称此病毒为劳斯肉瘤病毒(RousSarcoma VirusRSV),并进一步发现,它诱发肿瘤的主要原因,是该病毒的基因v-src,能够驱使受感染细胞不断增殖,形成肿瘤。

到了1976年,美国科学家、诺贝尔奖获得者HaroldE. VarmusJ. Michael Bishop发现,鸡的正常细胞里面也有一个src基因,被命名为c-src。不但如此,病毒v-src基因在进化过程中就来源于鸡细胞的正常c-src基因,最终为病毒所用。这也表明,细胞自身的正常c-src基因本身就具有诱发肿瘤细胞的潜质,因此c-src成为第一被发现的原癌基因(proto-oncogene)。

此后,经过短短几年的时间,科学家又陆续发现了与其他致癌病毒相关的原癌基因。不仅如此,科学家在人类基因组中也发现了类似的原癌基因,更进一步表明人类的正常细胞自身能够通过改变这些原癌基因,使它们获得病毒癌基因的特性,驱使正常细胞发生癌变

然而,最终解决基因突变理论的核心问题依然存在:原癌基因的自发突变,在人类的癌细胞里真的发生了吗?

答案是肯定的!19791980年间,科学家做了大量的研究,通过实验手段把癌细胞的基因组DNA,转入正常细胞内,就能够使正常细胞发生转化,获得癌细胞的特性。很显然,找到能够使正常细胞转化的基因成为研究的关键。1982年,癌基因H-ras被发现,而它与细胞内的正常基因——原癌基因的唯一差别,仅仅是一个DNA碱基的点突变,就赋予它诱发癌症的能力——真可谓一念成佛,一念成魔!

此后,科学家在人类癌细胞里陆续发现了一个又一个不同类型基因突变,至此,癌症基因突变理论才得以尘埃落定!

五、后基因组时代基因突变理论与癌症治疗和预防

跨入21世纪,随着分子生物学的发展,人类基因组计划的完成,以及后续的癌基因组计划的推进,迄今为止,我们对癌细胞基因组的突变有了更加深入和细致的认识:我们知道一个细胞的癌变需要多个基因的突变才有可能实现;我们对基因突变的方式和原因的复杂性有了更深入的了解;我们知道基因突变不但能够使原癌基因变成癌基因,助癌细胞成魔,也能够造成抑癌基因丢失,解开细胞癌变的枷锁;我们也了解到突变不一定发生在癌细胞基因组的编码区,它们更多的发生在庞大的非编码区,而科学家对这部分突变的研究才刚刚开始。

我们也认识到,基因突变并非癌症发生的充分条件,其“魔性”的彰显,也需要“天时,地利,人和”——正是若无东风助火势,周郎哪得逞才能?或许,我们可以这样理解:对于一个细胞来讲,基因突变会让它产生癌变的冲动,而机体内环境如果为这种冲动提供了适宜的土壤,那癌症就发生了。我们生存环境中的很多因素,都能够影响癌变进程中的这两个方面。很多致癌物质以及长时间的慢性炎症可以增加基因突变的几率,而机体免疫系统以及内分泌系统的紊乱则会放纵突变的“魔性”,甚至助纣为虐,推波助澜。

另外,随着DNA测序技术的巨大进步,虽然我们能够通过获得癌细胞的基因突变信息,来制定相应的有针对性的治疗方案,但这样的策略并不一定总能成功。以理解癌症为出发点的研究属于“发现”,而以治疗癌症、清除癌细胞为目的的研究则更需要“发明”,两者虽然互相促进,却往往需要不同、甚至逆向的思维方式。由于机体内环境与癌细胞之间关系的动态复杂性,促成癌症发生与维持癌症发展的生物信号控制系统并非总是完全相同。某些突变基因虽然在癌症发生过程中至关重要,但一旦癌组织形成或者转移,却有可能变成了无关紧要的因子,因此,不论其调控基因突变与否,不论其是否是癌变的原因,维持癌细胞生存、分裂和转移的各个环节,包括机体的内环境,都能够也应该成为癌症治疗所关注的干预对象。

或许,了解癌症病因,对我们努力营造一个安全的生存环境,养成健康的生活习惯,从一开始就积极预防癌症的发生,会有更大的启迪吧!

癌症的预防

 

良好的心态情绪

为什么说精神因素与癌症关系密切?

国内外很多学者对精神因素与癌症关系作了大量研究,结果发现,精神因素对癌症的发生、发展有重大影响。很多临床病例也都证明了这一点。例如我国曾报道了一位飞行员以坚强的毅力战胜癌魔的事迹。由于这位飞行员具有战胜癌魔的坚强信念和决心,能够积极配合医生的治疗,结果重新飞上了祖国的蓝天。相反,有些癌症患者并不算晚期,但由于恐惧和紧张,思想包袱沉重,精神抑郁,对治疗丧失信心,一听说患了癌症,便倒在床上再也起不来,最终坐以待毙。

(1)神经系统失调:人体对外界环境的信息刺激,会作出一系统列应激反应,包括大脑的加工处理,心理活动及外部运作等。外部行为表现可以是短暂的,但由于信息的不断刺激与反馈,给人们心理带来的影响却持续存在。人在受到强烈的恶性刺激下,必然起心理和生化变化,特别是会千万交感神经和副交感神经功能紊乱,受到影响的生理、生化改变不能恢复正常,结果使细胞生长失控、突变、进而演变为癌细胞,形成癌肿。

(2)内分泌紊乱:内分泌系统在维持人体内环境的稳定以及外环境的平衡方面起重要作用。当人体受到紧张刺激后,其信息马上传到大脑皮质,继而引起中枢神经儿茶酚胺浓度升高,皮质下中枢神经介质如去甲肾上腺素、乙酰胆碱等浓度改变。如果不良精神状态长期作用于人体,就会引起内分泌紊乱,这对正常细胞的畸形生长和癌症的发生、发展无疑起到了推波助澜的作用。

良好的生活方式:

生活方式受社会、家庭和个人条件的影响。建立良好的生活方式不仅可以使生活幸福、美满,还可以预防癌症的发生,保持身体健康。为此,必须有良好的生活、工作环境,生活地点,生活地点、工作环境若有辐射、石棉、高毒性化学物质,对身体损害较大,必须定期接受防癌检查,特别要做好防护工作和进行预防性治疗,尽可能减少有害因素对人体的损害。 吸烟对人体的危害是公认的。如果不吸烟,适量喝些低度酒,尚没有什么大害处,但若同时进行,则会增加患癌的危险性。

某些不良性活动与某些癌症高发有联系。比如女性性生活开始年龄太早、有多个性伙伴者,患宫颈癌的机会较多。男性性生活开始得早,且频繁无节制者,患前列腺癌的机会较多。某些病毒可以通过性生活引起男女生殖器的溃疡。有专家认为,宫颈炎、宫颈癌的病因与乳头状瘤病毒的感染有密切关系。因此,提倡一夫一妻制,杜绝卖淫嫖娼,有助于消除某些癌症的发生。

肥胖的人越来越多,其主要原因与生活富裕、选择生活方式不当有关。因此防止肥胖,除了选择高纤维素、低脂肪、低糖饮食外,还应适当进行体育锻炼,增加室外活动,根据自己工作和身体条件,制订切实可行的作息时间,养成良好的生活习惯。保持良好的精神状态,对于健康和防癌是大有益处的。

怎么吃才能远离癌症呢?

记住饮食防癌六个字:粗、淡、素、杂、少、烂,也许就能防止“癌从口入”。

:多吃粗纤维类食物

粗纤维具有“清洗肠道”的功能,它可以促进肠道蠕动,缩短肠内容物通过的时间,减少致癌物被人体吸收的可能,尤其能预防大肠癌的发生。

:低脂肪、清淡、少盐

食盐和盐腌食物可能增加胃癌的发生率,每人每天吃盐最好不超过5g。尤其要小心“隐形盐”,比如,薯片、泡面含盐量最高。

:多吃新鲜蔬菜和水果

世界癌症研究基金会推荐了几种最有效的防癌蔬果:

西红柿可降低前列腺癌危险;

西兰花、卷心菜和豆芽能降低患消化系统癌症的几率;

草莓、洋葱、大蒜中都含抑制肿瘤生长的成分。

:不挑食、荤素搭配

美国癌症研究协会曾明确表示:

没有任何一种单一的食物能够保护人们不得癌症。所以建议人们的食谱有三分之二以上的食物来自于蔬菜、水果、全谷以及豆类。

预防肿瘤关键在于平衡饮食,不挑食,荤素搭配,忌燥热及过分寒凉食物。

:每顿只吃“七分饱”

 

 

日本东京一项研究成果指出,吃得太饱,会增加患癌的风险。

做到只吃“七分饱”,不妨尝试以下几种方式:

1、每餐在固定时间吃,这样可避免太饿后吃得又多又快。

2、吃饭至少保证20分钟,因为从吃饭开始,经过20分钟后,大脑才会接收到吃饱的信号。

3、每次少盛一点,或使用浅盘和透明餐具。

:食物尽量煮烂、煮熟

除新鲜水果、蔬菜外,其他食物应煮烂、煮熟,尤其是富含类胡萝卜素的胡萝卜、西红柿及十字花科蔬菜等。

以西兰花为例,加热到60℃最理想,能最大限度发挥其抗癌活性,减少患食管癌、胃癌、肺癌、胆囊癌和皮肤癌的危险。

预防六大癌症

癌症包括一百多种,这么多种癌症,可怎么防治呢?其实,中国人得癌症,男性里,大约80%是死于五种癌症:肺癌、肝癌、胃癌、食管癌、结直肠癌;而女性,除了这五个癌症之外,增加了乳腺癌,这六个癌也接近占了引起女性死亡的癌症的80%。

抓住这80%引起死亡的癌症,我们不就抓住了癌症的命脉了吗?

万幸的是,到2010年的时候,这六种主要癌症的早诊早治的方法就已经得到了大家的共识,并经过了长时期的验证,而这些都是肿瘤研究者们用大量数据加以证明了的。

既然这六种癌症是有方法的,那剩下的就看你去不去做了。

一、预防肺癌——怕“气”

 

 

1.烟气:吸烟是导致肺癌的“头号杀手”。

2.毒气:室内房屋装修中产生的游离甲醛、厨房油烟也会导致肺癌。

3.废气:汽车尾气和工业废气含有很多致癌物质。

4.闷气:爱生闷气的“癌症性格”也会影响肺癌的发生发展。

高危人群:

有20年烟龄的人;20岁前开始吸烟;每天吸烟20支以上;

生活在肺癌高发地区(如黑龙江、吉林、辽宁、云南);

有肿瘤家族史;

有相关的职业致癌因素,如从事煤炭、铁矿、石油、化工等职业。

二、预防胃癌——怕咸

在胃癌患者身上往往能找到共同点:

吃饭没准点,饥一顿饱一顿;

饮食偏咸,常年爱吃腌制食品;

都曾感染过幽门螺杆菌。

吃太多高盐分食品,间接导致致癌物与胃黏膜的接触时间。

筛查方法:胃镜

高危人群:

有胃癌家族史或在胃癌高发区居住的人(辽宁、山东、甘肃、江苏、福建);既往有慢性萎缩性胃炎、胃息肉、胃黏膜肠化病史的病人即使病情没有变化,最好也定期检查;建议40岁以上的人每两年查一次胃镜。

三、预防肠癌——怕肉多

长期进食红肉,即牛、猪、羊肉、动物内脏等高胆固醇食物,将大大增加大肠癌的风险。

因为人体在消化这些食物时,产生的胆酸的代谢产物和胆固醇的代谢产物增多会对大肠黏膜上的腺瘤有强烈刺激。

如果无肉不欢的饮食习惯不改变,经过5年~10年的刺激和发展,大肠黏膜上的腺瘤会发生癌变,最终形成大肠癌。

筛查方法:结直肠镜筛查,如果做一次检查发现没事,可以间隔5~10年再做第二次。

高危人群:

有肠癌家族史的人群;曾经检查出大肠上长有息肉的人群;

炎性肠病及大便带血或潜血阳性者。

注意:常规体检别放弃粪便检验哦,大便的颜色、形态、细胞、潜血,对肿瘤的诊断、治疗有重要的参考价值。

四、预防肝癌——怕酒精

虽然肝癌的主要致病因素为病毒感染,但饮酒与肝癌发生关系密切,长期饮酒量为50g~70g的人群,肝癌的发病率会明显增加,且饮酒增加肝硬化的风险,与肝炎病毒具有协同作用,增加肝炎患者的肝癌发病几率。

筛查方法:肝脏超声以及抽血查甲胎蛋白AFP

高危人群:

有肝炎病史或肝硬化者,建议每六个月做一次肝脏检查。因为乙肝病毒感染者在40岁以上得肝癌的几率比正常人要高两百倍。

五、预防食管癌——怕烫

食管是消化道的第一站,它柔嫩的黏膜很怕烫,只要食物的温度超过60℃,黏膜就会被烫伤、脱落,这时我们没有任何不舒服,但如被过热的食物反复刺激,食管上的黏膜损伤尚未修复又被烫伤就可能形成食管炎,食管黏膜不断自我修复,最终形成突变,在不断热刺激下慢慢发生癌变。

筛查方法:内镜。一般每5年查1次。

高危人群:

食管癌高发区(河南、河北、山西);有肿瘤家族史或者有食管癌的癌前疾病或癌前病变者。

六、预防乳腺癌——怕晚

想避免乳腺癌等妇科疾病,记住一句话“什么时间干什么事”,到了婚嫁年龄就结婚,到了生育年龄就准备做妈妈,长期单身和晚婚晚育会增加罹患乳腺癌的几率。

筛查方法:

40岁以前的女性:一年做一次乳腺超声

40岁以后的女性:乳腺超声+钼靶。

高危人群:

家里有乳腺癌家族史的人,尤其是直系亲属(母亲或姐妹)中有一人患过乳腺癌或乳腺癌相关基因突变者。