癌症是一種由於基因發生突變而導致的疾病。大約有5%-10%的致癌基因突變遺傳自我們的父母;其餘90%-95%則是由後天因素引起,包括年齡、不良生活方式(如吸菸、不健康飲食、缺乏運動)以及環境(如室內、室外空氣汙染)等。
致癌基因突變可導致正常細胞發生癌變,成為癌細胞,開始不斷、且不受控制地分裂、增長;進而可形成腫瘤(血液癌症通常不會形成腫瘤),引起一系列症狀;最終診斷出癌症。
從致癌基因發生突變,再到診斷出癌症,可能需要很長一段時間。這也是為什麼老年人容易確診癌症的原因之一。迄今為止,科學家們對於後天因素導致的致癌基因突變,最早是什麼時候出現的,仍然難以給出準確答案。
近日,由哈佛醫學院(Harvard Medical School)和丹娜-法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)的研究人員進行的一項新研究發現,在某些情況下,最初的致癌基因突變,可能早在患者確診癌症時的40多年前就已出現。研究結果發表於知名期刊《細胞-幹細胞》(Cell Stem Cell)。
研究人員收集了2名骨髓增殖性腫瘤患者的骨髓幹細胞(包括正常幹細胞和癌細胞),並對每個細胞進行了基因組測序,以繪製細胞譜系,重建癌細胞進化史,估算致癌基因突變首次出現的時間。
這2名受試者,1名在63歲時確診骨髓增殖性腫瘤,另1名34歲時確診。骨髓增殖性腫瘤是一組起源於造血幹細胞的罕見血液癌症,以骨髓一系或多系(如粒細胞系統、紅細胞系統、巨核細胞系統和肥大細胞)過度增殖為特徵。大多數骨髓增殖性腫瘤與JAK2基因的特定突變相關。
經過估算,研究人員發現,在63歲時被診斷出患有骨髓增殖性腫瘤的患者,JAK2基因突變最初發生在44年之前,即19歲時;而在34歲時確診的患者,JAK2基因突變最初發生在25年前,即9歲時。
最初,只有一個細胞具有JAK2基因突變。在接下來的十年中,只有大約100個細胞具有這種突變。但是隨著時間的流逝,這個數字呈指數增長,最終成千上萬。
此外,研究人員還發現JAK2基因突變還具有一定的適應性優勢,可幫助癌細胞在很長一段時間內快速增殖。更高程度的適應性,可能是某些人疾病發展更快的一種解釋,例如在34歲時被診斷出患有骨髓增殖性腫瘤的患者。
“對於這2名患者,他們幾乎就像患了一種兒童病一樣,只是花了數十年的時間才顯現出來,這非常令人驚訝”, 研究通訊作者之一、哈佛醫學院Sahand Hormoz教授說道,“我們一直認為,癌症要花費很長時間才能成為一種有症狀的疾病,但是到目前為止,還沒有人如此明確地表明這一點。”
研究人員指出,這項研究增加了證據,表明癌症會在很長一段時間內緩慢發展,然後才表現出明顯的症狀。致癌基因突變何時開始,健康何時出現問題,越來越多的研究表明這兩者是一個沒有明確界限的連續體。
這也提示人們,應意識到儘早預防癌症的重要性,癌症並不是一觸即發的,它潛藏在人們的體內,並給了人們大量的時間去發現它。
研究最後提到,骨髓增殖性腫瘤是由緩慢生長的幹細胞中的單個基因突變導致的;而其他癌症可能是由多種突變導致的;也可能是增長較快的細胞中的突變導致的。不同型別癌症之間,致癌基因突變發展速度有何差異?
同時,有些人雖然攜帶了致癌基因突變,卻永遠不會導致癌症,又是哪些因素在影響?在患者知道自己患有癌症之前,預防癌症的發展,是否能夠實現?這都需要進一步的研究,為人們帶來答案。
目前,研究人員計劃開展更多研究,以瞭解不同癌症之間,以及如何在更早期發現癌症等。我們期待,相關研究成果進行,對癌症的預防、診斷及治療帶來新的策略與觀點,降低癌症發病風險,提高患者生存率。