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大多数癌症突变是由基因复制错误造成的

健康 89xy 2周前 (10-14) 15次浏览

马里兰州巴尔的摩约翰·霍普金斯·金梅尔癌症中心的科学家称,三分之二导致癌症的突变可能是由于随机、不可预测的DNA复制“错误”造成的。据报道,这些错误的发生与生活方式和环境因素无关。

大多数癌症突变是由基因复制错误造成的

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大多数导致癌症的突变是由细胞分裂时发生的随机DNA复制错误引起的。

为什么有些人会得癌症,而有些人不会,这还不完全明白。生活方式和环境风险因素使一个人更有可能患癌症,如吸烟、饮酒、肥胖和接触有害化学物质。

虽然可以避免这些风险因素以降低癌症风险,但大多数癌症病例发生在没有已知风险因素和疾病家族史的人身上。

对于那些试图通过健康的生活方式和避免已知的风险因素来积极降低患病几率,但仍然患癌症的人来说,他们可能会质疑自己做错了什么。约翰·霍普金斯·金梅尔癌症中心路德维希中心的联合主任伯特·沃格尔斯坦说:“这不是你的错。你做了什么或没做什么都与你的病无关。”

即使有最好的健康意图,癌症仍然可能由于细胞分裂形成新细胞时出现的错误而发展。

早期检测策略可以解决由复制错误引起的癌症

约翰·霍普金斯·金梅尔癌症中心的研究小组进行了一项研究,以找出癌症DNA复制错误中的哪一部分突变是导致癌症的原因。他们的发现发表在《科学》杂志上。

“众所周知,我们必须避免吸烟等环境因素,以降低患癌症的风险。约翰·霍普金斯大学金梅尔癌症中心和约翰·霍普金斯大学彭博公共卫生学院的生物统计学助理教授克里斯蒂安·托马塞特博士说:“但众所周知,每当一个正常细胞分裂并复制其DNA以产生两个新细胞时,它就会犯多种错误。”

“这些复制错误是癌症突变的一个潜在来源,历史上科学上一直被低估,这项新工作提供了对这些错误导致的突变比例的第一次估计,”他补充说。

“我们需要继续鼓励人们避免增加患癌症突变风险的环境因素和生活方式,”沃格尔斯坦说。“然而,由于这些随机的DNA复制错误,许多人仍然会患癌症,迫切需要更好的方法来更早地检测所有癌症,尽管它们仍然是可以治愈的。”

托马塞特和沃格斯坦的研究与以前的研究一致,以前的研究表明,大约40%的癌症可以通过“避免不健康的生活方式和环境”来预防。

研究人员表示,虽然减少环境风险因素的努力将对癌症发病率产生重大影响,但新的研究强调,很少关注早期癌症检测策略,这些策略将解决大量由DNA复制错误引起的癌症。“无论环境多么完美,这些癌症都会发生,”沃格尔斯坦解释说。

由基因复制错误引起的癌症突变被调查

观察到32种癌症中异常细胞生长背后的突变。根据研究人员的说法,通常需要两个或更多的关键基因突变才能导致癌症。这些突变可能是由于遗传基因、环境或随机的DNA复制错误造成的。

该团队利用《癌症基因组图谱》中的DNA测序数据和英国癌症研究数据库中的流行病学数据开发了一个新的数学模型,以找出癌症突变中有多少是由于DNA复制错误造成的。

使用该数学模型,托马塞特和沃格斯坦可以将32种癌症中每一种的关键突变加在一起,并确定有多少百分比的突变是由于DNA复制错误、环境和遗传因素造成的。例如,对于胰腺癌,当关键突变加在一起时,77%是由于随机的DNA复制错误,18%是由于环境因素,5%是由于遗传。

在骨癌、脑癌和前列腺癌中,超过95%的突变是随机DNA复制错误的结果。

相比之下,肺癌描绘了一幅不同的画面:65%的突变是环境因素造成的,主要是吸烟。另外35%的突变归因于复制错误。人们不认为遗传因素参与了肺癌的发展。

总体而言,研究小组估计,在32种癌症中,66%的癌症突变是由于随机的DNA复制错误,29%是由于生活方式和环境因素,其余5%是遗传因素。

癌症发病率和正常细胞分裂之间有很强的相关性

托马斯蒂、沃格斯坦和他的同事将突变发生的原因比作20卷书打字时出现“错别字”的原因。打字错误经常发生在人们疲劳时,代表环境因素,或者键盘上的一个键缺失或卡住时,代表遗传因素。有些排版错误只是随机发生,代表DNA复制错误。

“通过确保您在打字时不会昏昏欲睡,并且您的键盘不会漏掉某些键,您可以减少打字错误的几率。但是t ypos还是会出现,因为没有人能打得完美。同样,无论你的环境如何,突变都会发生,但你可以采取措施,通过限制接触有害物质和不健康的生活方式,将这些突变降至最低。”

Bert Vogelstein

研究人员将干细胞分裂的总数与全球癌症发病率数据进行了比较。他们在17种癌症中发现癌症发病率和正常细胞分裂之间有很强的相关性,不管这些国家的环境或经济发展状况如何。

细胞分裂越多,器官的细胞发生DNA复制错误的可能性就越高。托马塞特总结说,随着“社会面临着不断增长的人口”,这些错误只会变得更加重要,在这些人口中,细胞有机会产生越来越多的复制错误。

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