本报讯第四军医大学西京医院病理科开展的“利用组织芯片探讨凋亡相关基因在乳腺癌发生中的意义”研究项目日前结题。研究证明,乳腺癌的发生与凋亡相关基因BAG-1有关。这一研究成果为乳腺癌的诊断、治疗提供了重要的理论依据。
组织芯片又叫组织微阵列,是指将数十至上千个小组织整齐地排放在一张载玻片上而制成的组织切片。其特点是体积小,信息含量大,一次实验即可获得大量结果。细胞凋亡的研究近年发展极为迅速,许多凋亡相关基因相继被发现,BAG-1是其中一种已经被确认的多功能结合蛋白。
研究人员利用组织芯片采用免疫组化法,检测乳腺癌、癌旁组织、正常组织中BAG-1的表达。结果表明,组织芯片中BAG-1在乳腺癌组织中的表达比乳腺癌癌旁组织、正常乳腺组织中高,其阳性表达率分别为65.0%、7.1%和11.1%,差异有显著性意义,说明乳腺癌的发生与凋亡相关基因BAG-1有关。(张中桥)
A、细胞的分化、衰老、凋亡和癌变过程都与基因的表达有关,A正确;
B、细胞的凋亡是细胞自动结束生命的过程,不是基因突变的结果,B错误;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,不会改变细胞中的遗传物质,C正确;
D、原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,可见原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用,D正确.
故选:B.
如果一个90岁去世的人做尸检,那么就会有接近一半的人身上能够发现癌,到底是不是基因决定的呢?
1、有癌基因
癌基因和抑癌基因每个人身体中都有,当发生癌症的时候,抑癌基因失去活性,癌基因得到表达,这是所有癌症发病的一个基础。
2、细胞的凋亡
但并不是有了癌基因,人就一定能得癌症,还要逃过细胞凋亡的机制,而这种基因的表达出的癌细胞不能够自然衰亡,躲过身体凋亡的机制以后才有可能出现。
3、细胞的供氧
癌细胞要想不断的生长,必须有充足的养料,癌症细胞能分泌促进细胞的血管的增生物质,而这血管增生能为胃癌细胞提供足够的营养,这样癌细胞才能够得以生长,变成癌症。
4、免疫逃逸
癌症如果要发生,还要躲过身体的自身免疫功能,癌细胞要躲过身体免疫,就是不被免疫细胞识别,这也是一个很重要的功能,就像前一段儿疟原虫治疗癌症就是激发人体的免疫识别癌细胞对癌细胞产生一定杀伤作用。
5、细胞分裂突破极限
以上条件都满足了,就能够生成癌症了吗?并不是这样的,普通的细胞分裂次数有一个极限,一般最多在50次左右,但是癌细胞却不受这个影响,所以在这些情况下都满足了癌细胞才能够发展成癌症。
癌症的发生和很多因素有关,一个是遗传的因素,就是基因的因素,如果家里亲人有这样的患者,得癌症的几率就会增高,所以这样的人就更更加注意。
癌症的发生还和饮食环境因素,生物物理化学因素都有关系,所以通过这些方面预防可以减少癌症的发生。
不吃少吃导致癌症的食物,比如熏酱的食物,少接触指导致癌症的细菌病毒杀死,比如说幽门螺旋杆菌等,不接触放射线等。
还有出现一些癌症的早期信号,比如痰中带血便中带血,消瘦等去医院进行彻底的筛查,40岁以后癌症发生的比例会大大增高,这时候我们需要每年都体检了。
1953年,James Watson(詹姆斯·沃森)和Francis Crick(弗朗西斯·克里克)发现DNA双螺旋结构。
揭示了生物界遗传信息结构的奥秘,构筑了癌症研究的中心法则,由此开启了激动人心的分子生物学时代。各种人、各种媒体灌输癌症就是由于基因突变引起的。但这是一个让人生无所望的假说。
诺奖获得者、DNA结构发现人之一的James Watson(詹姆斯·沃森)在2016年5月12日接受《纽约时代》杂志采访时表示(Apple 2016)表示,定位引起癌症的基因历来“无济于事” 。并表示如果今天他要进入癌症研究领域,他会学习生物化学而不是分子生物学。他说:“直到两个月前,我从不觉得有必要学习Krebs循环。现在意识到不得不学了”。作为分子生物学的奠基人,他的这番表态无疑表明癌症研究目前存在重大的缺陷。
基因突变导致癌症,一个让人生无所望的假说
生物的遗传信息编码固化在DNA中,而DNA则以染色体的方式存在于细胞核中。根据基因突变致癌理论。
如果把已经突变完备的癌细胞的细胞核移植到正常细胞中,用以替换正常的细胞核,这种癌核嵌合的杂合细胞应该发育成肿瘤或癌团。但是, Mckinnell (迈克金内尔) 1969年在顶级学术刊物《科学》上发表文章,简单明快地否定了基因突变致癌这个假说。事实上,当他们除去青蛙受精卵的细胞核,将青蛙肾癌细胞核移植其中构成癌核嵌合的受精卵后,他们观察到的是正常的蝌蚪而不是肿瘤。
如果以为这是孤例,那就错了。科研人员随后使用不同种类癌细胞的细胞核做实验,在另一个物种小鼠上也陆续地重复了Mckinnell(迈克金内尔)在青蛙上得到的结果 (Li L et al 2003; Hochedlinger K et al 2004)。即使使用完整的畸胎瘤的癌细胞,将它们注入正常发育的囊胚中,Beatrice Mintz(比阿特丽斯 明茨)等人也得到了正常发育的小鼠胚胎 (Mintz et al 1975)。这些研究结果,首先明确而且毫无例外地否定了基因突变致癌这一假说。
什么导致了癌症的发生?
德国科学家奥托海因里希·瓦尔堡提出,癌症是线粒体病变导致的。什么是线粒体?线粒体是细胞的能量工厂,是细胞的发动机。于是,Benny Abraham Kaipparettu(本尼 亚伯拉罕 凯特)等人(2013)使用正常细胞的线粒体替换恶性骨癌细胞的线粒体,
发现骨癌细胞的癌性–––不死性、抗凋亡性、侵移性等都消失了,体内、体外莫不如此。分子生物学研究进一步发现,正常的线粒体不仅下调了癌细胞核的几条致癌途径 (oncogenic pathways),如RAS , HER2, SRC等,而且还显著地上调了几个抑癌基因,如RB1, PTEN, VHL等。这个研究结果证明了线粒体与癌症的发生直接相关。
万恶酸为首,乳酸赋予了癌细胞不死性!
线粒体利用葡萄糖产生能量时,有两条代谢途径 ,一是糖酵解途径,不需要氧,也叫厌氧呼吸。另一种是氧化磷酸化途径,需要氧,也称有氧呼吸。在糖酵解途径中,葡萄糖不完全分解,产生大量的乳酸和少量的能量。实际上它是一个发酵的过程。氧化磷酸化则完全分解葡萄糖,产生大量的能量和二氧化碳。二者的区别在于是否进入三羧酸循环。德国科学家、诺奖获得者Hans Adolf Krebs(汉斯 阿道夫 克雷布斯)首先发现了三羧酸循环,故也称之为Krebs循环。
Warburg发现,即使在有氧的情况下,癌细胞也采用糖酵解途径,即不进入三羧酸循环。它们大量摄取葡萄糖,通过代谢产生大量的乳酸 。每个癌细胞就相当于一个微型发酵罐。这个现象后来称之为Warburg效应。他本人也因此荣获1931年诺贝尔奖。
Warburg观察到,当氧气比正常水平减少35%时,正常细胞48小时内就发生不可逆转的癌变。现代分子生物学研究表明,细胞在低氧或缺氧情况下,其脱氧诱导因子基因(HIF1a)就会被激活。HIF1a是决定细胞走向癌变的调控中枢,它的激活是细胞癌变的开始 (Balamurugan 2016年)。
乳酸与HIF1a(脱氧因子)形成一个信息闭路循环。也就是说,HIF1a启动糖酵解途径,产生乳酸。乳酸则反过来刺激HIF1a的表达,从而建立一个持续的且有助于细胞癌化的内外双稳环境。一般而言,正常组织液中乳酸的浓度为1.8-2.0 毫摩尔,而肿瘤中的浓度平均达到10毫摩尔。实测宫颈癌的浓度为4-40毫摩尔。
当癌细胞向周围排出大量的乳酸后,T细胞自己产生的乳酸就不能排出细胞外,导致其能量代谢受到抑制,从而抑制了T细胞的效应功能(Ficher et al 2007年)。
正是由于乳酸直接或间接地参与了细胞癌化的各个方面,乳酸研究专家San-Millan & Brooks(萨恩·米兰和布鲁克斯·乔治) (2017)把癌症的形成全怪罪于乳酸, 是乳酸导致了肿瘤的形成。
排出体内过多的乳酸才能减少患癌症风险。
癌症是由内因(基因)和外因共同作用的结果,研究发现,高达85%的致癌原因是后天的,与饮食、空气质量及生活方式密切相关。剩下的15%是先天的,取决基因遗传。但即使是有癌症基因的人,也只有在外界因素使正常细胞变得不正常的情况下才患癌症。下面我们进一步了解癌症吧。
1. 细胞癌变;
如果一个人在生活中经常受到外界致癌因素的刺激(比如电离辐射、烟草烟雾刺激、食入黄曲霉素等),正常细胞的基因就会发生无法预测的改变,导致基因编码的蛋白质功能发生改变,细胞生长进程受到影响,开始无限增殖,这时候,少数 细胞癌变发生 !
2. 肿瘤细胞生长、浸润和转移;
发生癌变的肿瘤细胞在周围营养物质的“滋养”下不断增殖生长,研究表明,肿瘤细胞组织大小达到0.1~0.2 cm,无法从周围获得营养支持时,就会自己诱导血管生成或者依附在已有血管上来获取营养,这时候的细胞癌变已经基本完成,肿瘤也相对成熟,如果不加以干预控制, 肿瘤细胞就会发生浸润、转移!
1. 癌症的早发现;
需要格外了解的是, 大多数癌症的发生发展往往需要数年至数十年的时间 , 这就为我们早期发现癌症提供极为宝贵的时间窗口 ,随着科学技术的不断进步,科学家们发现,应用基于血液等体液的肿瘤驱动基因液体活检技术可在癌症发生早期发现细胞癌变的迹象,进而提供行之有效的干预措施,就可以预防肿瘤,使悲剧不发生。因此,众多科学家致力于寻找精确的癌症标记,这些标记不仅能确诊有风险的患者,而且还有提醒采取预防措施甚至衡量癌症治疗成败的作用。
2. 癌症早期治愈率高;
世界卫生组织在世界癌症日提出了三个三分之一:三分之一的癌症可以得到有效预防!三分之一的癌症可以治愈!三分之一的癌症患者可以延长寿命!关键是早发现,早预防、早干预、早治疗。多数癌症的早期治愈率可达90%以上。
1. 发现迟、死亡率高;
现实中癌症的发现大多已到了中晚期,错过了癌症治疗的最佳时期。主要是因为在癌症发生和发展的这数年至数十年里,人们往往感受不到来自身体上的不适。这也是导致癌症死亡率高的主要原因。据2018年《中国肿瘤年报》发布数据:平均每天超过10000人被确诊为癌症,每分钟有7个人被确诊为癌症!2014年约有229.6万名中国人死于癌症,平均每天超过6200人死于癌症!
2. 高发率和高死亡率的癌症比较集中;
2018中国最新癌症统计报告显示:死亡率前六的癌症中,除了排名最高的肺癌,其他五种均与消化系统有关,分别是胃癌、肝癌、结直肠癌、食管癌和胰腺癌。可见保持消化系统 健康 对预防癌症的发生至关重要。对于女性而言,乳腺癌是发病率和死亡率均第一的癌症,也应足够重视。
对于癌症的预防,建议要明确来自遗传、生活方式与环境等危险因素,做到标本兼治!下面我们介绍一些高发癌症的科学预防建议。
1. 消化系统癌症的科学预防;
有消化系统癌症家族史的人群 ,建议做有针对性的易感基因筛查或肿瘤驱动基因液体活检技术检测,先确定自身的患病风险或发现早期癌症患者,进行及时的干预和治疗。
无消化系统癌症家族史的人群, 想要预防就要先了解患病的风险因素。消化系统癌症的发生与 消化系统常见疾病 、 生活方式与环境 、 人体免疫功能 和 抗氧化能力 等密切相关。比如:
因此,预防消化系统癌症我们要做到有的放矢,首先,从生活方式方面入手,戒烟戒酒,规划作息;其次多吃能增加免疫能力和抗氧化能力的食物,并注意锻炼身体提高免疫力;最后,患消化系统疾病后要积极治疗,防止幽门螺旋杆菌、人类乳头瘤病毒等感染。
2. 乳腺癌的科学预防
有乳腺癌家族史的人群, 建议做BRCA1/2基因筛查,因为研究发现:BRCA1/2基因突变导致的乳腺癌有家族聚集的倾向,双亲中如果一方携带突变基因,该突变遗传给后代的概率是50%,并且有相对高的同侧乳腺癌复发或对侧乳腺癌再发风险。如果一名乳腺癌患者已检测到BRCA1/2基因突变,该患者的近亲也应接受BRCA1/2基因检测,以判断自己是否同为BRCA1/2基因突变的携带者,以便选择针对性的风险控制方案。
无乳腺癌家族史的人群, 因其病因尚不完全清楚,所以还没有确切的预防乳腺癌的方法,从流行病学调查分析,乳腺癌的预防,可以考虑以下几个方面:
最近德国科学家已证实癌症不是基因病变,是细胞线粒体的问题。其实癌症不管是基因病变或线粒体病变也好,都只是一种微观的表述,就是说癌细胞的构造是这样。但为什么会是这样?到目前为止仍找不到原因!本人认为癌细胞其实是不成熟的幼稚细胞,是由于人体内温度不足所以孵化不出正常细胞,而成为怪胎而到处危害人体。当然导致人体温度不足的因素有很多,如体力活动不足,食品非天然,化学药品慢性中毒,各种医源及非医源的放射线,名种重金属中毒等,都能导致人体温度不足(低于36.5度,腋探),所以提高人的体温,可以预防和治疗癌症。有资料显示,癌细胞在高于40度的体温下便会死亡!目前重要的是找到一个这样的临界点,即既要癌细胞死亡,正常细胞又安然无恙!只要抓住了温度这个主要矛盾,一切矛盾就能迎刃而解!不管癌细胞藏在何处,处于早期或晚期,都无一例外的凋亡!
癌症也就是我们常说的肿瘤,是基因突变导致的。肿瘤是环境因素与遗传因素相互作用导致的一类复杂性疾病,是多种基因突变累积的结果。 大多数的环境致病因素如饮食、病毒、化学物质、射线的致癌作用都是通过影响遗传基因起作用的。要了解环境因素和遗传因素在肿瘤的发生、发展过程中是如何相互作用的,这里面首先得明确癌基因和抑癌基因以及原癌基因的概念:癌基因和抑癌基因是指细胞中发生变异的两类重要基因,这些基因在细胞中行使正常的生物学功能,是机体生长和发育不可缺少的;原癌基因是细胞内对细胞的增殖和分化过程中起重要调控作用的基因。这些基因所编码的蛋白都存在于细胞的各个组分中,包括细胞核、细胞质及细胞膜。肿瘤是多种基因突变累积的结果,这些基因突变主要发生在具有代表性的几类基因中,即癌基因和抑癌基因以及DNA修复基因等。其中绝大多数肿瘤基因的变异都是体细胞突变,包括点突变、扩增、重排、缺失或甲基化状态的改变。癌基因和抑癌基因在细胞癌变和肿瘤发生发展中起着相互作用和调控作用。癌基因和抑癌基因,并不意味着这些基因在细胞中仅起着促进或抑制肿瘤发生的作用,当这两类基因发生突变导致其正常结构和功能发生改变,称为原癌基因的活化或抑癌基因的失活。这些基因的结构、表达水平和生物学功能发生时间和空间的变化,从而在肿瘤的发生、发展过程中起促进作用。
癌症是由导致细胞不受控制生长的错误DNA积累引起的,这种错基因的不断累计导致细胞出现异常行为,失去控制并破坏免疫系统,最终导致癌症的发生。可以比较确定的说,我们的日常行为应当与我们身体中细胞的生命活动表现有很大的相关性,而我们细胞的行为在很大程度上由细胞中基因的表达产物(或RNA或蛋白质)所决定,在正常情况下,细胞设计好会一个个像软件命令程序一样来精密而又细致的控制细胞核内基因的表达。
总结来看,一方面,在癌细胞和正常细胞中基因本身发生的差异改变,并且是在多种类型的癌症大数据范围的分析看到一系列的突变说明癌变是由于基因发生了很多的突变并积累而引起;另一方面,从细胞行为发生的改变和基因表达产物蛋白质的变化来看,各种调控网络的异常足以反映癌细胞异同于正常细胞的本质在于细胞内一些基因本身发生了改变。
从上面的分析,我们可以得知,基因的突变是一个很重要的初始诱因,而导致我们DNA发生变化的主要是辐射、生化药物以及一些内外环境的长久影响等因素。作为一名科学工作者,我不是医生,我只能谈论一些我所看到的与癌症发生具有某种关联的一些与我们生活较为相关的行为因素。个人看到的主要有以下几个方面:
众所周知, 癌症是一种基因性疾病 。正常细胞逐步变成癌细胞,归根结底是由于基因的改变,也就是常说的基因突变。基因突变是在细胞DNA复制过程中出现的错误。正常来说, 这种情况的发生其实概率很低,因为我们身体内部存在着非常精密的免疫系统 。然而, 有两种情况会促使DNA复制过程中错误的巨幅增加 。
因此, 全面发现癌症基因组发生了什么变化,正确解读这些变化展示的信息 ,对于指导人们开发出更加有效的降低癌症发生率和死亡率的方法至关重要 。
十年前,通过基因测序来识别癌症基因组的变化,似乎是科幻小说中才有的情节。然而,经过十多年的飞速发展,这一切成为了现实。
人类癌症中到底有多少基因突变发生?
在来自结肠、乳腺、脑或胰腺等常见的实体肿瘤中,平均33至66个基因存在体细胞突变 。
这些突变中约95%是单碱基替代(例如C>G),其余的是缺失和插入(例如CTT>CT)。而在碱基替代中,90.7%为错义变化,7.6%为无义变化,1.7%为剪接位点或非翻译区域变化。
也就是说, 这些基因突变的大部分都会影响其蛋白质产物,进一步导致功能的变化 。
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