谁在制造肿瘤？癌症基因“密码”解密加速思维导图

茶饭无心

2023-02-17

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　　肿瘤是如何“冒”出来的？科学界认为，归根结底在于基因的突变。一些“坏”的突变扮演了肿瘤“制造者”的角色，而研究人员一直梦想着找到破解基因突变的钥匙。

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思维导图大纲

2008年6月成立的国际癌症基因组联合计划，由多个国家不同研究机构参与并分工合作，预计10年完成这一宏伟计划。桑格研究所的率先“撞线”，让科学界看到了提前破解基因突变秘密的一线曙光。

中国负责“胃”

在国际癌症基因组联合计划中，中国负责胃癌的研究工作。项目参与者之一、中国科学院北京基因组研究所副研究员严江伟告诉记者，随着中国基因测序工作的顺利进行，中国的胃癌基因“密码”解密工作也有望提前完成。

严江伟指出，人类的基因组数量非常庞大，由一个国家或者独立的实验室去完成测序几乎不可能，而且花费也非常庞大，所以需要全球合作。

为此，英国率先发起了国际癌症基因组联合计划，并得到多个国家的积极响应。目前有9个国家参与这一计划，分别为英国、中国、美国、澳大利亚、加拿大、法国、印度、日本和新加坡。不同国家负责不同的癌症，比如日本负责破译肝癌细胞的基因组，印度负责口腔癌，美国负责脑癌、卵巢癌和胰腺癌等。研究人员希望利用先进、快速的基因组测序新技术，详细研究50种不同类别的癌症，找到所有与癌症相关的基因突变现象，最终绘制出较为完整的致癌基因突变图谱。

据严江伟介绍，在国内，这项工作被分解为两部分。一部分是病例收集和流行病学调研工作，由北京大学肿瘤医院牵头，多个医疗机构参与；另一部分是测序工作和基因分析，由中国科学院北京基因组研究所和华大基因研究院分工完成。

至于为何选择中国来负责胃癌这项工作，项目负责人解释说，中国是个胃癌大国，在一些地方已做过多年流行病学调研工作，能够迅速收集到足够多的有效样本量。严江伟说，这些研究成果将在国际癌症基因组内部共享。

基因突变“制造”肿瘤

英国桑格研究所计划负责人之一斯特拉顿教授指出，癌症是最常见的基因疾病。所有癌症的发生，都源自脱氧核糖核酸（DNA）序列的异常。尽管不同癌症有不同的诱因和症状，但都可以通过基因突变得到解释。

学者指出，基因会不断复制，然后发生变异，但是在复制的过程中会出现错误，有的错误不会造成大的影响，但有的错误会导致灾难。这就如同复杂的交通系统一样，无数条道路构成了密如蛛网的道路系统，但总会出现交通事故，有些交通事故会很快被排除，有的会引起堵车，甚至造成交通瘫痪。桑格研究所主持肺癌基因组研究的研究人员坎贝尔指出，肺癌细胞基因组中包含了2.3万个突变基因，皮肤癌中包含了3.3万个突变的基因。事实上，大多数突变基因没什么坏处，但是当一些“坏”的变异发生时，会产生肿瘤。

坎贝尔说，众所周知，肺癌与吸烟关系密切，甚至有研究表明，每15根烟就会引起肺组织细胞中的一次基因变异。但是你不知道哪一次变异，直接导致了肺癌的产生。为此，研究人员提取了一些肺癌患者的组织，同时也提取一些健康者的肺部组织，然后通过高敏感的基因变异探测器，探明健康细胞和肿瘤细胞的不同变化在哪里。这一发表在《自然》杂志上的研究指出，研究者会刺激那些健康的细胞，看它们是如何发生变异的。

事实上，越来越多的研究表明，癌症并非单一基因变异导致的疾病，每种癌症都包括大量由不同类型基因变异导致的不同亚种类别，需要分别对症治疗。因此，癌症基因图谱计划研究人员需要对数以千计的癌症基因进行测序。

应用到临床还很远

虽然一些研究人员乐观地认为，相关成果不仅出现在实验室里，不久还会用于临床。但中国医科院肿瘤医院王成锋教授指出，这一研究真正惠及临床，还需要克服很多关键技术与方法，基因药物的研发也有漫长的路要走。

破解肺癌、皮肤癌和乳腺癌的基因，让斯特拉顿和研究人员最终发现，这些病变的肿瘤，是许多混乱的基因错误造成的。比如，肺癌和皮肤癌的产生看起来是如乱码般衍生的变异基因在作祟，乳腺癌则复杂得多。在破译乳腺癌基因序列的过程中，研究者发现无数断裂又重新组合的基因序列。这令乳腺癌看起来不是一种疾病，而是20多种潜在疾病的集合——因为不同的组合很有可能造成不同的结果。症状不同，治疗方法也不应该相同。

最近，美国哈佛医学院附属丹那法波肿瘤研究所科学家在《自然•医学》杂志上发表文章称，他们发现两种基因突变会让常用的蒽环类抗乳腺癌药失效。这也提示，当患者检测出这两种基因突变时，治疗策略需要改变。这一突破每年将挽救数百人的生命。

严江伟指出，研究人员实际上希望通过绘制图谱，建立起癌症突变的所有目录。这样，当研究人员面对癌症时，不需要只针对单个的病症，而是通过目录，按图索骥，找到修正基因的方法。比如找到肿瘤细胞突变关键的基因，进行基因修复、替换，使“坏”的基因变成“好”的基因。

更重要的是，当科研人员锁定某些关键基因位点和某种癌症有密切关系时，通过对高危人群的筛查监测，就可以判定发生了怎样的基因变异，然后服用相应的基因药物，就可以得到治疗。对此，严江伟认为，这将为癌症预防、诊断和治疗带来一场革命，开辟癌症个体化治疗的新时代。

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