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基因突变之谜

既然突变会令人体DNA偏离正轨引发癌症,为何这一棘手的现象没有在生物进化过程中消失?事实上,原因有很多。从进化层面看,突变对遗传变异来说必不可少。遗传变异是自然选择的基础,而自然选择从中挑选并支持那些在某一特定时刻更能适应环境的突变体。因此,极大可能没有携带突变的后代迟早会因为无法适应环境的持续变化而灭绝。此外,并非所有的突变都发生在与癌症相关的DNA区域内,所以它们的危险性不同。

另一个原因在于,突变源自复制错误。每个人体细胞每分裂一次需要复制33亿对核苷酸(组成DNA的基本单元)。复制过程中会出现大量错误,一些研究人员甚至将这些错误视为致癌突变产生的主要原因。另外,DNA在环境因素影响下受损也会引发突变。要知道,在诱变剂中长期暴露和急性暴露同样有害,前者甚至更加有害。最后,如果突变使基因组内的保护基因失活,导致基因组处于不稳定的状态,进而使突变率大大提高,癌症逻辑得到强化的概率增大,那么这一过程就会加速运行。因此,考虑到进化潜力,消灭人类基因组内的突变既不可能,也不可取。

况且,基因突变或许并不是导致癌症产生的首要因素。法国图卢兹国立应用科学学院副教授、分子肿瘤学博士卡普(Jean-Pascal Capp)对流行了几十年、单纯从遗传视角看待癌症起源的观点提出了质疑。他和其他一些同行认为,细胞所处的环境是关键所在,它可能会破坏细胞之间的关系。换句话说,促进癌症发展的基因突变可能存在,但只有当组织内部的平衡被打破时,癌症才会暴发。

因此,这转换了看问题的角度:或许,组织内部的平衡被打破才是起点,基因突变和表观遗传突变只是推动者和加速器。因此,在存在诱变剂和癌症易感基因的情况下,癌症的出现或许与组织环境未能成功控制细胞密切相关,而诱变剂或癌症易感基因可能让癌前病变细胞在更短的时间内产生更强的侵袭性。如果适宜的组织环境无法维持,那么肿瘤形成的概率也会增大。这一全新的观点可以解释为什么健康的皮肤中存在大量疑似能够引发癌症的基因突变,但相对来说,只有极少突变才会发展为癌症。同理,位于肝脏、大肠和小肠的干细胞能在一生中累积约2500个突变,但结肠发生癌变的概率却高于肝脏和肠道。

因此,仅靠细胞内的致癌突变不足以引发癌症,需要考虑微环境的重要作用,以及健康细胞通过相互作用使癌细胞变回“正常”细胞的能力。这些观点充实了后续章节会提到的适应性肿瘤发生(adaptive oncogenesis)假说。无论如何,未来的科学研究将告诉我们在癌症形成和发展的过程中,突变与微环境之间相互作用的本质。 m4AGdx6v8t3aia8vsoa1LnzE1i5fiLjMm/evAs2CEAFWZpTH41Fbh23TvbJ/81P4

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