闡明惡性癌細胞基因突變發(fā)生的分子機制(細胞發(fā)生癌變的原因有哪些)

闡明惡性癌細胞基因突變發(fā)生的分子機制

近日，一項刊登于國際雜志Nature Communications上的研究報告中，來自伯明翰大學(xué)的研究人員通過研究描述了一種此前未知的分子機制，這種特殊的分子機制能夠?qū)е绿厥忸愋偷膼盒园┘毎霈F(xiàn)遺傳突變，同時細胞自身的轉(zhuǎn)錄機器也參與到了該過程中。遺傳突變對于機體中形成惡性腫瘤的癌細胞的擴散非常重要，通常這種遺傳突變是由于細胞內(nèi)的復(fù)制壓力所導(dǎo)致的，即在DNA復(fù)制過程中其會被損傷，然而發(fā)生該過程背后的分子機制目前研究者并不清楚。

這項研究中，研究者闡明了復(fù)制壓力及隨后的遺傳突變?nèi)绾瓮ㄟ^細胞中轉(zhuǎn)錄機器活性的增加所引發(fā)；研究者指出，在攜帶被激活促癌基因H-RasV12的細胞中轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)產(chǎn)生的比率會明顯增加，而DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA能夠在細胞中形成一種名為“R環(huán)”的特殊結(jié)構(gòu)，從而引發(fā)DNA損傷及復(fù)制壓力。

盡管此前研究者推測H-RasV12能夠引發(fā)轉(zhuǎn)錄水平的增加，但本文研究首次給出了關(guān)于該機制的實質(zhì)性證據(jù)，同時還首次描述了癌基因H-RasV12在R環(huán)結(jié)構(gòu)形成過程中的角色。研究者Eva Petermann博士指出，這項研究首次發(fā)現(xiàn)癌基因誘導(dǎo)的基因表達足以干擾DNA的復(fù)制。而本文研究或許還能夠幫助研究者闡明癌細胞突變過程中轉(zhuǎn)錄和復(fù)制所扮演的角色，這或許將促進基礎(chǔ)癌癥生物學(xué)的研究，同時還能夠為深入研究轉(zhuǎn)錄蛋白和復(fù)制壓力發(fā)生的機制提供一定線索。

最后研究者指出，深入更好地理解復(fù)制壓力或?qū)椭覀兏纳飘斍芭R床試驗中多種新型癌癥藥物的作用效果及應(yīng)用。

細胞發(fā)生癌變的原因有哪些

DNA分子相當穩(wěn)定,它以染色質(zhì)的形式存在于細胞核內(nèi).作為遺傳物質(zhì),DNA具有兩個特性,當細胞分裂增生時,DNA本身能夠精確復(fù)制,并能絲毫不差地傳給予細胞；DNA分子中的基因能指導(dǎo)合成適當?shù)牡鞍踪|(zhì).
對正常細胞為什么會變成癌細胞的說法很多,例如無氧糖酵解學(xué)說、丟失學(xué)說、模板學(xué)說等,目前比較一致的說法是細胞染色質(zhì)的變化,更確切地說是其中基因變化的結(jié)果.惡性細胞可由正常細胞中基因本身的突變所致,即體細胞基因突變學(xué)說；也可由于調(diào)控細胞生長、分裂和分化的基因表達失控所致,即基因表達失常學(xué)說.基因突變和基因表達失常是正常細胞轉(zhuǎn)變成癌細胞的根本原因.

癌細胞是怎么樣產(chǎn)生的

　　癌細胞由“叛變”的正常細胞衍生而來，經(jīng)過很多年才長成腫瘤?！芭炎儭奔毎撾x正軌，自行設(shè)定增殖速度，累積到10億個以上我們才會察覺。癌細胞的增殖速度用倍增時間計算，1個變2個，2個變4個，以此類推。比如，胃癌、腸癌、肝癌、胰腺癌、食道癌的倍增時間平均是33天；乳腺癌倍增時間是40多天。由于癌細胞不斷倍增，癌癥越往晚期發(fā)展得越快?！　“┘毎膬?nèi)外潛藏著自身無法克服和無法排除的逆轉(zhuǎn)因素，這是它的特點，也是它的缺點，造就了它的不穩(wěn)定性。　　科學(xué)家指出，癌癥細胞在轉(zhuǎn)移過程中會遇到很多困難，首先要經(jīng)過數(shù)十次變異，然后要克服細胞間粘附作用脫離出來，并改變形狀穿過致密的結(jié)締組織。成功逃逸后，癌癥細胞將通過微血管進入血液，在那里它還可能遭到白細胞的攻擊。 接下來癌細胞將通過微血管進入一個新器官（現(xiàn)被稱為“微轉(zhuǎn)移”）。在這里，癌細胞面臨著并不友好的環(huán)境（稱作“微環(huán)境”），有些細胞當即死亡，有些分裂數(shù)次后死亡，還有一些保持休眠狀態(tài)，存活率僅為數(shù)億分之一。 存活下來的癌細胞能夠再生和定植，成為化驗中可發(fā)現(xiàn)的“肉眼可見轉(zhuǎn)移”。隨著轉(zhuǎn)移的發(fā)展,它擠走了正常的細胞,破壞了器官的功能,最后足以致命?！　　窘M成】　　1、在細胞膜上　　癌細胞的生存和發(fā)展離不開蛋白質(zhì)的合成，然而，癌細胞在合成蛋白質(zhì)時，則必須從健康細胞中奪取門冬酰胺，可是，與門冬酰胺共生的門冬酰胺酶卻能控制癌細胞的生長，這是它無法克服的第一個矛盾。　　在大量的科學(xué)驗證明，人體內(nèi)每個細胞的細胞膜上存在著一種C-Amp（環(huán)式磷酸腺苷）的物質(zhì)，這種物質(zhì)是控制或調(diào)整細胞新陳代謝的主要成份（并不因為癌化而消失），有趣的是C-Amp還有一個最顯著的能力，就是使癌細胞變成健康細胞（這是難能可貴的）?！　“┘毎谋砻嬗幸环N腫瘤抗原（CEA），它能生成相應(yīng)的抗體阻止癌細胞的生長和發(fā)展，這種自我免疫力是癌細胞與生俱來的又一矛盾?！　?、在細胞質(zhì)中　　美國科學(xué)家謝伊1994年12月發(fā)現(xiàn)癌細胞中有一種能使癌細胞不斷復(fù)制并保持其遺傳特性的酶（Telomerase）。此酶的活性若被抑制和破壞，癌細胞的復(fù)制工程，也只好終止和結(jié)束?！　?、在細胞核內(nèi)　　當代分子生物學(xué)的卓絕成就，已經(jīng)證實了細胞核結(jié)構(gòu)中的DNA（脫氧核糖核酸）分子在鏈腱排列上發(fā)生了改變時，就能立即向RNA發(fā)出“遺偉信息”的變異電報，于是細胞就發(fā)生了癌變，然而，在細胞核中還存在著一種與之特性相反的逆轉(zhuǎn)錄酶，這種逆轉(zhuǎn)錄酶的作用是使RNA再把自己所收到的DNA發(fā)來的變電異報返送回去，迫使DNA恢復(fù)正常的復(fù)制功能，這樣，癌細胞就變成了健康細胞。　　人體其實是由一個個細胞組成的社區(qū)。每個細胞照章行事，知道何時該生長分裂，也知道怎樣和別的細胞結(jié)合，形成組織和器官。而構(gòu)建不同組織的“圖紙”，就是基因?！　‖F(xiàn)在醫(yī)學(xué)家認為：人人體內(nèi)都有原癌基因，絕對不是人人體內(nèi)都有癌細胞。原癌基因主管細胞分裂、增殖，人的生長需要它。為了“管束”它，人體里還有抑癌基因。平時，原癌基因和抑癌基因維持著平衡，但在致癌因素作用下，原癌基因的力量會變大，而抑癌基因卻變得較弱。因此，致癌因素是啟動癌細胞生長的“鑰匙”，主要包括精神因素、遺傳因素、生活方式、某些化學(xué)物質(zhì)等。多把“鑰匙”一起用，才能啟動“癌癥程序”；“鑰匙”越多，啟動機會越大。我們還無法破解所有“鑰匙”，因此還無法攻克癌癥?！　　緝?nèi)部成因】　　在正常情況下，細胞內(nèi)存在著與癌癥有關(guān)的基因，這些基因的正常表達是個體發(fā)育、細胞增殖、組織再生等生命活動不可缺少的，這些基因只有發(fā)生突變時才有致癌作用，變成癌基因。這些具有引起細胞癌變潛能的基因稱為原癌基因（proto-oncogenes）。原癌基因?qū)儆陲@性基因，等位基因中的一個發(fā)生突變，就會引起細胞癌變。正常細胞中雖然存在著原癌基因，但是原癌基因的活動受到嚴格的精密調(diào)控，其編碼產(chǎn)物是細胞生長和分化所必需的，不會引起癌變。然而，當原癌基因發(fā)生了變化，產(chǎn)生了超出細胞活動所需要的產(chǎn)物，就會引起細胞癌變。原癌基因的這種變化稱為原癌基因的激活?！　“┌Y起始于一個細胞突變，而人體是由大量體細胞組成的。人的一生大約要進行1016次細胞分裂。即使不接觸致癌劑，每個基因發(fā)生自然突變的概率為10-6?？梢酝扑愠鋈说囊簧忻總€基因會有1010突變概率。由此估計，一個突變細胞中應(yīng)當有許多與細胞增殖有關(guān)的基因發(fā)生突變，失去了對細胞增殖的調(diào)控能力。然而事實上，人體癌癥發(fā)病率并沒有預(yù)想的那樣高。由此可見，一次突變并不足以將一個健康細胞轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘毎Ｒ粋€細胞癌變要求在一個細胞中發(fā)生幾次單獨的突變，它們共同作用才能誘發(fā)細胞癌變。經(jīng)統(tǒng)計，一個細胞轉(zhuǎn)化需要發(fā)生3～7次單獨的隨機突變?！　‰m然癌癥起始于一個細胞突變，但是這個突變細胞的后代必須經(jīng)過幾次突變，才能形成癌細胞。流行病學(xué)的統(tǒng)計表明，癌癥的發(fā)病率隨年齡的增長而提高，而且是幾何級數(shù)提高，癌癥的發(fā)病率是年齡的3次方、4次方甚至5次方。癌癥的漸進發(fā)生過程非一日之寒，需要數(shù)年時間，在此期間既有內(nèi)因的作用，也有外因的誘發(fā)，致癌因子需要有劑量累積效應(yīng)。癌癥的發(fā)生要有許多因子的共同作用。體內(nèi)還有免疫監(jiān)控系統(tǒng)，可以隨時消滅癌細胞。因此，許多癌癥不是不可避免的。　　細胞中還存在另一類基因與遏制細胞增殖有關(guān)，這類基因的缺失或失活，也可引起細胞癌變，這類基因叫做抑癌基因（antioncogenes）或腫瘤抑制基因（tumorsuppressorgenes）。抑癌基因與原癌基因不同，抑癌基因是隱性基因，需要兩個等位基因都突變失活，才能引起細胞癌變。如果親代傳遞給后代的某一抑癌基因中有一個等位基因無功能，這個后代個體就容易患癌癥。在正常細胞中，原癌基因與抑癌基因協(xié)調(diào)配合，共同維持細胞的正常增殖活動?！　　就獠砍梢颉俊　?、化學(xué)致癌因素：這類因素是目前導(dǎo)致腫瘤的主要原因，其來源甚廣，種類繁多。經(jīng)考察和動物實驗證實有致癌作用的化學(xué)物質(zhì)已發(fā)現(xiàn)有千余種，其中與人類關(guān)系密切的化學(xué)致癌物就有數(shù)百種之多?；瘜W(xué)物質(zhì)致癌潛伏期的相對較長，對人類危害極大，它廣泛存在于食物、生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境、農(nóng)藥、醫(yī)療藥品之中。人們所熟知的黃霉毒素，在花生、玉米、高粱、大米等許多糧食作物中都有沾染，它具有公認的致癌作用，有明顯的致癌力，已被證實可導(dǎo)致肝癌的發(fā)生。廣布于自然界的亞硝胺類化合物（在腌制過的魚、肉、雞中含量較高）和熏烤或燒焦后的食物中（尤其是高蛋白食品，如魚、肉、蛋類）致癌物的種類和含量劇增，以及受到多環(huán)芳烴類化合物，如3，4苯并芘、二甲基苯蒽、二苯蒽等致癌物污染的空氣，均會對人體產(chǎn)生影響，嚴重的會誘發(fā)并導(dǎo)致肺癌、鼻咽癌、食管癌、賁門癌、胃癌、肝癌、白血病、膀胱癌、大腸癌、陰囊癌、皮膚癌等?！　?、物理致癌因素：物理致癌因素包括灼熱、機械性刺激、創(chuàng)傷、紫外錢、放射線等。值得高度重視的是，受輻射危害可以來自環(huán)境污染，也可以來自醫(yī)源性。比如多次反復(fù)接受X射線照射檢查或放射性核素檢查可使受檢人群患腫瘤機率增加，若用放射療法治療某些疾病，也可誘發(fā)某些腫瘤。有資料報告，在用放射性核素磷治療紅細胞增多癥后，相當數(shù)量的患者經(jīng)過一定的潛伏期而出現(xiàn)白血病。肺結(jié)核患者反復(fù)的胸透檢查，可誘發(fā)乳腺癌?！　?、生物致癌因素：目前，對這類因素研究較多的是病毒。近代科學(xué)研究已證明，有30多種動物的腫瘤是由病毒引起的。近來發(fā)現(xiàn)人類的某些腫瘤與病毒的關(guān)系密切，在一些鼻咽癌、宮頸癌、肝癌、白血病等患者的血清中可以發(fā)現(xiàn)有相應(yīng)病毒的抗體。有資料報道，血吸蟲病可誘發(fā)大腸癌、肝癌等。

癌癥的發(fā)病機制是什么？

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? ? ? ?癌癥的發(fā)病機制是正常細胞在物理、化學(xué)、病毒等致癌因素的作用下，導(dǎo)致原癌基因和抑癌基因突變，從而轉(zhuǎn)化成了癌細胞。

? ? ? ? 據(jù)北醫(yī)大腫瘤醫(yī)院專家介紹，癌癥是遺傳物質(zhì)DNA、雙螺旋堿基有突變、異位。DNA的遺傳物質(zhì)改變，堿基配對順序和堿基互換等原因引起的遺傳物質(zhì)的改變，就是DNA改變。DNA改變導(dǎo)致了RNA和蛋白質(zhì)改變，異常突變引起異常蛋白出現(xiàn)，所形成的細胞演變成異常細胞，它到處轉(zhuǎn)移、成長，繁殖不受控制，沒有像正常細胞有接觸性抑制，這樣癌癥就形成了；也有的是由于放射線刺激DNA改變、化學(xué)藥物導(dǎo)致DNA突變，以及病毒原因引起遺傳物質(zhì)改變，從而導(dǎo)致了細胞改變，細胞改變就轉(zhuǎn)化成了癌癥。

? ? ? ? 其實，癌癥不是一蹴而就的，它的形成有一個逐漸變化的過程。導(dǎo)致原癌基因和抑癌基因突變，從而轉(zhuǎn)化成癌癥，是有一個逐漸演化的過程。因此，在日常生活中，當小伙伴們的身體出現(xiàn)某些特定變化時，就應(yīng)該警覺，并及時進行就診治療。下面，我們就梳理一下身體那些征兆可能是“癌信號”吧。

? ? ? ? 1、不明原因持續(xù)發(fā)燒。有人持續(xù)發(fā)燒，待到醫(yī)院進行多次檢查后，仍查不出發(fā)燒的具體原因，雖然按醫(yī)囑進行相關(guān)治療后，仍然持續(xù)發(fā)燒不退。這時，就要警覺可能是癌癥的癥狀。不明原因發(fā)燒可能是血液癌癥、淋巴瘤、肺癌等惡性腫瘤的常見信號提示。醫(yī)院對持續(xù)發(fā)燒患者進行全身CT檢查后，就能夠確診病因。

? ? ? ?2、短期內(nèi)體重突然下降。有的人未進行減肥，以及進行大運動量訓(xùn)練，但感覺自己在短期內(nèi)有食欲下降、厭食癥狀，并導(dǎo)致體重突然下降，卻找不到具體原因。其實，癌癥是消耗性疾病，往往會造成人體能量額外消耗，所以說，癌癥可能是導(dǎo)致短期內(nèi)體重突然下降的主要原因。

? ? ? ??3、結(jié)節(jié)。在日常體檢中，有人會查出淋巴或肺部出現(xiàn)早期結(jié)節(jié)，即有的結(jié)節(jié)在淋巴、有的結(jié)節(jié)在肺部，有的結(jié)節(jié)是良性，有的結(jié)節(jié)是惡性，這可能是癌癥的早期提醒信號。根據(jù)結(jié)節(jié)不同情況，醫(yī)生都會給出下步治療結(jié)節(jié)的建議。

? ? ? ??4、咳嗽不止及刺激性干咳。突然出現(xiàn)咳嗽不止或刺激性干咳癥狀時，有可能是癌癥的征兆。有的人突然短期內(nèi)出現(xiàn)咳嗽不止，或刺激性干咳癥狀，經(jīng)常規(guī)治療無明顯改變，有可能是肺癌或喉癌的征兆，應(yīng)該及時到?？漆t(yī)院進行系統(tǒng)治療。

? ? ? ? 5、身上出現(xiàn)紅點及不明原因出血。一是身上出現(xiàn)紅點，可能是白血病癥狀。如有位6歲女孩身上出現(xiàn)紅點，開始并未當回事，后來到醫(yī)院進行系統(tǒng)檢查診治后，診斷結(jié)果竟是白血病。因此，身體出現(xiàn)紅點，千萬別不當回事，要及時診治；二是身體出現(xiàn)不明原因出血，也就是說，并不是哪個部位出血，即不是腫瘤本身出血，而是有相應(yīng)器官出現(xiàn)出血，導(dǎo)致咳血、嘔血、便血、尿血、皮膚出血等，都應(yīng)該引起我們高度重視，也應(yīng)及時到醫(yī)院進行系統(tǒng)診治。

? ? ? ?6、吞咽困難。有人在進食時，會出現(xiàn)胸骨后疼痛、食管內(nèi)有異物感，這可能是食管癌、胃癌癥狀所致。如有長期吞咽困難癥狀，有可能是喉癌、食道癌和胃癌的征兆，也應(yīng)該盡早到醫(yī)院進行X光胸透或胃鏡檢查、排查。

? ? ? ? 小伙伴們知道，癌癥不是一蹴而就的，它的形成有一個逐漸變化的過程。了解癌癥發(fā)病機制，大家就要在思想上重視癌癥，在行動上及時排查癌癥，目的是早期發(fā)現(xiàn)、早期治療，做到防患于未然。

癌癥本身是由基因突變引發(fā)的疾病，哪些原因可能是惡性腫瘤的突破口？

1、遺傳

真真正正立即遺傳的惡性腫瘤十分少見，往往癌癥和遺傳因素相關(guān)，是由于遺傳提升了人體惡性腫瘤的共性和對致癌因子的敏感度，也就是臨床醫(yī)學(xué)常說的“遺傳易感基因”。用簡單得話而言便是“得癌身體素質(zhì)”，包含了性染色體、遺傳基因不穩(wěn)定等層面。并且，一部分癌癥還顯出了大家族集聚趨向，例如早期肝癌、肺癌、直腸癌等，這除開和遺傳基因因素相關(guān)外，后天性一同的生活自然環(huán)境、飲食結(jié)構(gòu)也是發(fā)病兇犯。

2、免疫力因素

此外，先天性或后天性的免疫缺陷也是引起惡性腫瘤的一大因素，例如丙種蛋清注意力不集中癥狀病人，中后期患淋巴結(jié)和造血功能系統(tǒng)軟件惡性腫瘤概率較高。而長期患HIV的人，中后期惡性腫瘤發(fā)病率也會持續(xù)上升。但是特別注意的是，絕大多數(shù)惡性腫瘤都產(chǎn)生在了免疫力功能“一切正常”的群體中，這關(guān)鍵取決于惡性腫瘤能逃離人體免疫系統(tǒng)的監(jiān)管，且毀壞人體人體免疫系統(tǒng)，但這類體制臨床醫(yī)學(xué)上都還沒徹底確立。

3、欠佳的生活習(xí)慣性

生活因素是后天性致癌物質(zhì)的一大緣故，這包含了生活中好幾個壞習(xí)慣，例如長期性抽煙喝酒、生活作息不規(guī)律等。臨床醫(yī)學(xué)上面有接近三分之一的因癌癥而身亡的人，都和抽煙有關(guān)系，吸煙是導(dǎo)致肺癌發(fā)生的關(guān)鍵風(fēng)險因素。

而長期性攝取很多乙醇會立即刺激性消化系統(tǒng)，提升牙科、喉嚨及其食道惡性腫瘤的發(fā)病率。與此同時，乙醇在肝部內(nèi)新陳代謝的歷程中，還會繼續(xù)造成正中間類化合物乙醛，這不僅僅會導(dǎo)致酒精肝發(fā)生，中后期還可成長為肝硬化腹水、早期肝癌等重疾。

而經(jīng)常熬夜看起來是沒什么危害，可是卻會弄亂中樞神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致身體內(nèi)內(nèi)分泌失調(diào)。女士長期性內(nèi)分泌失調(diào)，也是一些惡性腫瘤的突破點，這包含了乳癌、卵巢疾病等。

4、飲食搭配

當代人的膳食多元化，但絕大多數(shù)特色美食都逃不出高鹽份、高熱量食物的基本定律，例如年青人鐘愛的油膩、烤串、腌漬食材等，看起來只是很有可能會造成三高病癥發(fā)生，但其和癌癥中間也是有一定聯(lián)絡(luò)。油膩或燒烤食物通過高溫加溫，不但營養(yǎng)元素被毀壞，與此同時也會造成亞硝胺、苯系物及其正丁酸等多種多樣致癌物。

而腌漬食材、生產(chǎn)加工肉類食品中又帶有很多硝酸鹽，雖然硝酸鹽對身體沒害，但在胃液功效下，硝酸鹽便會轉(zhuǎn)換為致癌物質(zhì)亞硝酸。除此之外，常常吃滾熱、含有刺激性的食物也可導(dǎo)致不斷的消化系統(tǒng)粘膜損害，提升病變很有可能。

癌癥發(fā)生是綜合型因素刺激性的結(jié)果，就算是有大家族遺傳特點，也可根據(jù)后天性飲食搭配、生活調(diào)節(jié)、按時常規(guī)體檢等方法防止和發(fā)覺初期病變。針對沒有家族史的朋友們而言，避開致癌物質(zhì)因素也是大幅度降低了中后期得癌的概率。

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