2016-11-07     生物谷


  
  

核心提示：研究人員發(fā)現(xiàn)，對每天吸一包煙的吸煙者而言，這些吸煙者的每個肺細胞每年積累著平均150個額外的突變。

   



　　在一項新的研究中，來自英國劍橋大學韋爾科姆基金會桑格學院研究所和美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究人員和他們的合作者測量了吸煙在人體不同器官中導致的災難性遺傳損傷，鑒定出吸煙導致DNA突變的幾種不同機制。他們發(fā)現(xiàn)對每天吸一包煙的吸煙者而言，這些吸煙者的每個肺細胞每年積累著平均150個額外的突變。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2016年11月4日那期Science期刊上，論文標題為“Mutational signatures associated with tobacco smoking in human cancer”。

　　這項研究提供一生當中抽的香煙數(shù)量與人腫瘤DNA中的突變數(shù)量之間存在的直接關(guān)聯(lián)性。最高的突變率是在肺癌中觀察到的，但是人體其他部分的腫瘤也含有這些與吸煙相關(guān)的突變，這就解釋了吸煙如何導致很多種類型的人類癌癥。

　　吸煙每年奪走至少600萬人的生命，而且如果當前的趨勢繼續(xù)持續(xù)下去的話，那么世界衛(wèi)生組織預計在這個世紀會有10億例與吸煙相關(guān)的死亡。在流行病學上，吸煙與至少17種人類癌癥相關(guān)聯(lián)，但是在此之前沒有人觀察到吸煙導致許多這些癌癥類型產(chǎn)生的機制。

　　癌癥是由細胞中的DNA發(fā)生突變導致的。在對與吸煙相關(guān)聯(lián)的癌癥的DNA進行首次綜合分析時，研究人員研究了5000多種腫瘤樣品，并且對吸煙者所患的癌癥和從未吸煙者所患的癌癥進行比較。他們在吸煙者的癌癥DNA中發(fā)現(xiàn)特定的DNA損傷印記---被稱作突變標記（mutational signature），并且對在不同的腫瘤樣品中發(fā)現(xiàn)的這些特定突變的數(shù)量進行計數(shù)。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)平均而言，每天抽一包煙導致每個肺細胞每年產(chǎn)生150種突變。這些突變代表著引發(fā)一系列最終能夠?qū)е掳┌Y產(chǎn)生的遺傳變化的單個潛在的突變起始點。任何一個癌細胞內(nèi)的突變數(shù)量在不同人之間會存在差異，但是這項研究顯示吸煙導致的額外突變負荷。

　　論文第一作者、洛斯阿拉莫斯國家實驗室科學家Ludmil Alexandrov博士說，“在此之前，我們已有大量的流行病學證據(jù)將吸煙與癌癥相關(guān)聯(lián)在一起，但是如今我們事實上能夠觀察和定量確定吸煙導致DNA發(fā)生的分子變化。通過這項研究，我們發(fā)現(xiàn)每天抽一包煙的人每年在他們的肺部產(chǎn)生平均150種額外的突變，這就解釋了吸煙者為何有如此高的風險患上肺癌?！?br style="margin: 0px; padding: 0px;">
　　其他的器官也受到影響：這項研究研究估計每天抽一包煙導致喉、咽、口腔、膀胱和肝臟中的每個細胞每年分別產(chǎn)生平均97、39、23、18和6種突變。

　　在此之前，人們并沒有充分理解吸煙如何增加人體內(nèi)不與吸煙產(chǎn)生的煙霧直接接觸的部分產(chǎn)生癌癥的風險。然而，這項研究揭示出基于人體受影響的區(qū)域，吸煙導致這些突變產(chǎn)生的不同機制。

　　論文共同作者、英國倫敦國王學院環(huán)境致癌學教授David Phillips博士說，“這些結(jié)果既有是期待中的，也有是意料之外的，而且揭示出吸煙的直接影響和間接影響。來自香煙中的致癌物的直接DNA損傷導致的突變主要是在與吸入的煙霧直接接觸的器官中觀察到的。相反之下，人體的其他細胞僅遭受間接損傷，這是因為吸煙似乎影響這些細胞中的關(guān)鍵機制，從而讓它們的DNA發(fā)生突變?！?br style="margin: 0px; padding: 0px;">
　　這些研究揭示出因吸煙導致的至少5種不同的DNA損害過程。其中一種最為廣泛的過程是已在所有癌癥中發(fā)現(xiàn)的一種突變標記。在這種過程中，吸煙似乎加快過早地讓DNA發(fā)生突變的細胞時鐘運行速度。

　　論文通信作者、韋爾科姆基金會桑格學院研究所科學家Mike Stratton教授說，“每種癌癥的基因組提供一種寫在DNA密碼自身中的導致突變產(chǎn)生從而導致癌癥形成的暴露物的‘考古記錄’。我們的研究表明吸煙導致癌癥的方式要比我們想象中的更加復雜。確實，我們并沒有充分理解很多癌癥的背后病因，并且已知的其他病因，如肥胖，導致癌癥產(chǎn)生的機制，我們也知之甚少。這項針對吸煙的研究告訴我們探究癌癥的DNA能夠為癌癥如何產(chǎn)生以及如何潛在地阻止它們提供令人興奮的新線索。”