
近日,女演员徐婷因患淋巴癌在北京304医院去世。又一名女星因癌症去世,牵动着人们敏感的神经。安吉丽娜·朱莉切除卵巢与乳腺,一度让癌症基因检测成为焦点话题。然而,这项并不成熟的科技,却过早进入了商业化。 癌症基因检测真的有用吗?人类用基因来描述癌症的征程还有多远?癌症基因检测从 1995 年开始走向临床,科学家们已经建立了一些基因与癌症的相关性。但问题远远没有那么简单。癌症基因测序到底有多大用? 首先,癌症会遗传吗?我们先回溯一下什么叫癌症 癌症是一大类疾病的总称,其共同点是失去控制的细胞增殖。在正常情况下,我们体内的细胞以正常的速度增长、分化和死亡,但癌症细胞的增长速度是疯狂的。这种永生的细胞失去了控制,人类的身体最终因为无法承受它们而走向死亡。不受控制的癌症细胞能够疯长的确因为基因变异。可是:癌症会遗传吗?
如果是,赖投胎;如果不是,赖自己。
可以导致癌变的基因突变有两类:第一类是可遗传的,发生在生殖细胞中,主要从父母遗传得来。第二类突变和遗传没有关系,发生在体细胞,主要是由年龄增长、吸烟或其他环境因素所引起。比如日晒会诱发皮肤癌;HPV 病毒可能导致宫颈癌;吸烟会导致肺癌。 虽然 DNA 的可遗传突变会导致一些恶性肿瘤,包括一些儿童癌症等,但是这些突变还是相对罕见的。绝大多数人类癌症是由体细胞突变引起的,跟遗传没有关系——根据美国癌症协会数据,只有大约 5% 到 10% 的癌症是由遗传引起的。 华盛顿大学医学院的研究人员通过分析 4000 多个癌症病例的生殖基因信息,研究了 12 种癌症与遗传的关系,结果如下表所示:

此项研究结果发表在《自然》子刊
《 Nature Communications 》 2015 年 12 月刊
结果显示,遗传相关性最高的癌症为卵巢癌,约有 19% 的患者携带生殖系突变,而仅有 4% 的急性髓系白血病患者携带这种突变。也就是说,哪怕是相关性最高的癌症种类,也只有 19% 的遗传相关性。
查出来有基因突变,会得相应的癌症吗?
事实上,哪怕已经确诊得了癌症,癌症和基因突变之间的相关性目前为止在科学上也未得到严谨系统地认证。
前面说到,癌症的本质是细胞不受控制地繁殖,绝大多数人类癌症是由体细胞突变引起。
大多数的体细胞突变是无害的,其中有很多会被人体自己的 “控制体系”(body’s own quality-control processes)所修复。但是总有一些体细胞突变会想办法捣点乱,让细胞不受控制的增殖。
在细胞癌变的情况下,有害的基因突变会做两件事:编码特殊的蛋白质,积极促进细胞进行过度复制;阻止细胞本身的 “刹车” 功能,失去控制不停地复制。
科学家们把那些导致癌症发生、发展的基因突变称为驱动基因突变(driver mutations) ;而另一些无意义,不直接导致癌症的,被称为 “乘客突变”,即非驱动基因突变(passenger mutations)。
这很好理解,发生车祸,绝大多数情况都是司机的锅,跟乘客没什么关系。
但问题在于,虽然我们知道了驱动基因突变会在癌症中发现,但我们不知道何种驱动基因的突变会导致了癌症发生,也不知道何种程度的驱动基因突变会导致癌症发生。
相关性和因果性是两个截然不同却很容易被混淆的逻辑概念。即使在统计学上证明某些驱动突变和癌症的病发有关联,但并不能证明这些突变就必然会导致癌症的病发。
另外,没有人知道多少驱动突变会诱导产生癌症。平均而言,2 到 8 个驱动突变就可以诱导产生癌症,而另一项发表在 2006 年 Science 杂志上的研究发现,在一些结肠癌及乳腺癌中,需多达 20 个驱动突变才可诱导出癌症。
做完了检测,药呢?
现实是残酷的。即使找到了明确的基因突变,而目前针对癌症的靶向药只有 104 种,其中,仅有 25.4% 在中国上市。基因检测距离真正地在临床上发挥作用、帮到癌症病人,还有很远的距离。

电影中的故事每天都在印度上演,未在国内上市的靶向药,低价的仿制药大量从印度转运。
不少患者在做完基因检测之后仍然发现他们无药可医。比如,90% 的胰腺癌病人都有 KRAS 基因突变,但至今人们还没有找到可以处理癌细胞中突变基因的药物。
生产出可以抑制突变的药物非常不容易。一些由体细胞突变所编码合成的异常蛋白位于癌细胞的表面,便于药物的到达与起效。但也有不少在细胞中被埋得很深,使得即使有药物可以穿过细胞膜接触到目标蛋白,它们往往也因为太小而无法黏在这些蛋白上,起到效果。这个难题使得一些最为常见的驱动突变无法被解决——如 P53、RAS 突变,这两种突变能使正常细胞不受控制地变为癌细胞。
即使有一些药物能够成功抑制突变,他们对于患者生命的延长仍是微乎其微。比如,有一个药物成功的抑制了一个驱动突变,将肿瘤缩小了,但只要有一个抗药的细胞存活下来,这个细胞便可以增殖成一个新的肿瘤,而且对这种药物将毫无反应。

对于乳腺癌病人,医生需要根据检测基因检测结果制定治疗方案,而且对于某些基因突变病人,目前还没有有效药物。
大数据的战役“ 癌症细胞的恐怖之处在于拥有海量突变。 癌症病人肿瘤内的突变数目不一,少如儿童癌症有一千左右,多如吸烟引发的肺癌和黑色素瘤可达到 10 万以上。要在这么多突变里,寻找不超过 20 个驱动突变,无异*大海于**捞针。 而在肿瘤的生长过程中,新的突变总会产生。
除了探寻哪些基因突变导致癌症发生外,研究人员还得去寻找哪些基因会促进癌组织进一步发展。 每一波基因突变的出现,都会使得驱动突变和乘客突变的分类被打乱,患者会对之前的药物产生抗药性,医生们不得不重新制定治疗方案。 如果想建立基因与疾病之间的关系,需要不断地对病人的基因进行检测,掌握基因组的动态变化。为了解决上述这些困难,科学家们需要大量搜集、分析数据。
为此,国际上启动了两项相关癌症基因大数据项目——癌症基因组图谱计划(TCGA)和国际癌症基因联盟(ICGC)。
历经 10 年的癌症基因组图谱计划建立了世界上最大的癌症基因信息的数据库,共收集 2.2 亿 PB 的基因数据,发现了近 1000 万个与癌症相关的基因突变。科学家们利用这个数据库,既可以从某个基因入手,检索已发现的该基因突变类型、方式,及分别在肿瘤中出现的频率;也能从某种癌症入手,查询所有受到影响的基因; 国际癌症基因联盟(ICGC)是由全球 71 个研究机构共同组成的,旨在世界范围内对 50 多种癌症,进行全基因组检测、分析,并将所有的检测结果开源,让医生、科研人员能便捷、免费的使用数据。当前,ICGC 有包括肺癌、胃癌、肝癌、乳腺癌等 13 种癌症相关基因测序在中国开展。

ICGC 公布的在全球以及中国范围内最常见的20种与癌症有关的基因突变。 这是一场大数据的战争,人类仍在奋斗中。
如此绝望?当然癌症基因测序也不是什么用都没有…… 比如癌症基因测试帮到了患有黑色素瘤的病人。约有一半的黑色素瘤患者有 BRAF 基因的突变。
这种叫 BRAF 基因,主要的害处在于帮助癌症向身体其他部位的转移。2011 年,美国 FDA 批准了第一个可以抑制 BRAF 突变蛋白的药物。直到 2016 年的结果是,80 位接受了新疗法的转移性黑色素瘤病人中,平均生存期达到了两年,远远长于之前的 5.3 个月。 更重要的是,基因测序可以帮助判断耐药机制。
比如在肺癌中发现的 EGFR 突变和 ALK 突变,如果耐药性产生,只要重新做基因测序,50% 的患者都能用上靶向药。 “驱动基因检测值得尝试,比如肺癌的一些相关突变,只要身体状况允许,按照美国国立综合癌症网络(NCCN)指南就可以立刻去用靶向药。” 邱威妮说,“基因检测不能解决所有肿瘤的问题,但它是基础的事情。” 科学家们正在用基因突变来解释癌症的征程上长途跋涉。但是目前,他们仍被质疑所包围:到底要多久基因检测才能给癌症治疗带来有意义的变化? 至少目前,这条路还很远。 (来源:深蓝)
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