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【科学】杂志发表最新研究揭示吸烟是如何引发这些癌症的 2016-11-17 05:56:18

自1954年确定吸烟引起肺癌以来的60多年里人们逐渐认识到吸烟还引起很多其它的癌症。从理论上说,吸烟可以增加发生任何癌症的风险,到目前为止科学家已经确认吸烟至少引起17种癌症。

吸烟是如何引起癌症的?吸烟时产生的烟雾中含有70多种已知的可以引起癌症的化合物,这些致癌性的物质损伤细胞中的遗传物质DNA使它发生突变。DNA中包含很多基因,基因是DNA中的一段序列,一个基因编码一个蛋白质,蛋白质在细胞中/细胞外发挥重要的功能,因此DNA损伤的结果是相应部位的基因受到破坏,从而影响该基因产生蛋白质,包括产生过多,过少,不能产生或者产生异常的蛋白质。DNA损伤的结果会导致抑制癌症的基因(抑癌基因)失活,和/或促癌基因(癌基因)活性增强,从而使正常细胞变为癌症细胞。 

长期以来,科学家并不清楚吸烟对细胞中的DNA的影响有多大,以及对人体内不同部位细胞的影响。近日发表在著名的《科学》杂志上的一项研究显示,吸烟可以导致相关癌症中的特征性的DNA突变。 

来自英国维康基金会桑格研究所(Wellcome Trust Sanger Institute)、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)等机构的研究人员对5200多份癌症样本的DNA测序结果进行了分析,这些癌症来自与吸烟相关的癌症,包括肺癌、喉癌、膀胱癌、肾癌或肝癌。相应的癌症患者包括吸烟的和不吸烟的,这样通过比较可以分析出吸烟对癌症标本中的DNA突变的影响。通过分析这些样本的遗传信息,研究人员确定了26种不同的突变特征,每个突变特征称为一个突变标签。其中仅有5种标签在吸烟者的癌症样本中有显著变化,不同癌变组织会出现不同的突变标签。这些与吸烟相关的突变标签会依据癌症起源的组织而各不相同。例如,该研究小组描述了一种突变标签,称作突变标签4,它主要存在于吸烟者的肺癌、喉癌和口腔癌中,可能是由于烟草烟雾中的致癌物质造成的DNA损伤引发的,随后导致DNA的错误复制。突变标签5的分布更广泛,涉及了跨越96个亚型的碱基置换。虽然不管有没有吸烟史,该突变标签在各种肿瘤中都出现过,但在吸烟者的肿瘤中出现最多。 

平均来说,每吸一只烟在每个肺细胞中引起一个DNA突变。每天吸一包烟,吸一年,在每个肺细胞中引起150个突变,在喉部细胞引起97个突变,在咽部细胞引起39个突变,在口腔细胞引起23个突变,在膀胱细胞引起18个突变,在肝脏细胞引起6个突变。突变越多,发生癌症的风险越高。例如,吸烟主要引起肺癌,大约90%的肺癌是吸烟引起的,包括主动和被动吸烟。 

该文章的通讯作者桑格研究所主任Michael Stratton说,“我们的研究表明吸烟引发的癌症的机制比我们想像得更复杂。这项研究可以帮助我们更好地明白癌症是怎样发生的,这有助于了解如何预防它们。”

文章的作者认为,“不同癌变组织发生的突变过程不同,部分与直接接触烟草烟雾的程度相关。这些突变的机制包括,烟草烟雾成分引起的DNA损伤的错误复制,以及激活更加普遍的突变过程。” 

参考文献:Mutational signatures associated with tobacco smoking in human cancer. DOI:10.1126/science.aag0299


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