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癌症是一類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,仍然難以給出準確的答案。

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?這些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的關係,以及如何在更早期發現癌症等。我們期待相關的研究成果,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。

參考資料:[1] Debra Van Egeren, et al.,(2021). Reconstructing the Lineage Histories and Differentiation Trajectories of Individual Cancer Cells in Myeloproliferative Neoplasms. Cell Stem Cell, DOI:https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.02.001.[2] When does a cancer first arise? . Retrieved Mar 5 ,2021,from https://medicalxpress.com/news/2021-03-cancer.html[3] Original error-Retracing the history of the mutation that gave rise to cancer decades later. Retrieved Mar 5 ,2021,from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-03/hms-oe030421.php

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