为何吸烟和紫外线导致的DNA损伤在某些人中引发癌症而其他人则不会

# 研究揭示：为何吸烟和紫外线造成的DNA损伤可能在某些人身上引发癌症，而非其他人 来源：https://www.cam.ac.uk/research/news/study-reveals-why-dna-damage-from-smoking-and-uv-rays-may-cause-cancer-in-some-people-but-not-others 科学家首次找到直接证据，表明我们的遗传构成在影响癌症风险方面发挥着强大作用——遗传性基因与后天获得的基因突变相互作用，共同塑造肿瘤的演化方式。 这一发现或许可以解释，为什么在相同的环境中，有些人比其他人更容易患癌，并提示未来的癌症预防和筛查策略可能需要更细致地考虑遗传基因和人群多样性。 这项研究今天发表在《自然》杂志上，在老鼠身上进行。研究表明，对造成DNA损伤的癌症治疗的反应可能因患者的遗传背景而异，这进一步支持了采用更个体化治疗方法的必要性。 当我们的DNA积累错误（即突变）时，肿瘤就会产生，导致细胞生长加速，并忽略那些本应指示受损细胞在造成伤害之前死亡的信号。环境暴露（例如香烟烟雾或阳光）会影响DNA损伤的程度，而遗传性基因改变则可以改变积累的突变数量。 然而，并非所有暴露于相同环境风险因素的人都会患上癌症。大多数吸烟者并不会患肺癌——而一些非吸烟者却会患肺癌。其原因几乎肯定与我们的遗传构成有关，但在患者群体研究中找到直接证据一直具有挑战性。尽管许多研究表明遗传性基因差异会影响癌症风险，但由于人类群体内部及群体之间的个体在生活方式、环境和暴露史上千差万别，证明这种关联一直很困难。 这项研究是剑桥大学、爱丁堡大学以及欧美其他研究机构多年国际合作的结果，由Duncan Odom教授、Sarah Aitken博士和Martin Taylor教授共同领导。 在主要于剑桥大学英国癌症研究中心（CRUK）剑桥研究所进行的实验中，科学家们开发了一种实验方法，使他们能够通过实验控制环境因素，并证明遗传背景本身可以改变肿瘤的产生和演化方式。 研究团队培育了四个品系的老鼠，它们对肝癌的易感性各不相同，其遗传多样性水平与人类群体中看到的相似。然后，他们让这些老鼠接受单剂量的肝癌致癌物二乙基亚硝胺（DEN）。DEN存在于烟草烟雾和一些加工食品中，已知会造成肝细胞DNA损伤，导致可能引发肿瘤生长的突变。 由于每只老鼠都在受控条件下于相同年龄（15天大）接受了相同剂量，研究人员能够排除在人类研究中会混淆结果的环境变量。 随后，他们对近600个肿瘤的基因组进行了测序，分析了形成的基因活性，并检查了未经处理的老鼠，以比较不同品系间自发肿瘤的形成情况。利用这些数据，他们能够重建每个肿瘤从其最初的致癌突变开始演化的过程。 在所有老鼠品系中，癌症几乎总是获得一种致癌驱动突变，激活了同一个促癌信号系统——MAPK通路。这是一个多步骤的分子信号级联反应，控制着重要的生命过程，包括细胞生长和细胞分化，并在多种癌症中发挥关键作用。 然而，根据老鼠的遗传基因，所获得的特定驱动突变除了会导致整个基因组加倍（即整套染色体数量翻倍）这一显著趋势外，还会改变其他癌症相关信号通路的活性。 资深作者Duncan Odom教授在CRUK剑桥研究所领导了这项研究，目前任职于德国海德堡的DKFZ（德国癌症研究中心）。他说：“癌症并非完全随机发生。尽管肿瘤常常达到相同的生物学终点，但通往该终点的路径是由个体的遗传背景决定的。” “我们首次能够证明遗传背景在多大程度上影响着突变过程和导致肿瘤发展的通路。” 研究人员表示，这些发现对癌症筛查和精准医学具有重要意义。 第一作者Sarah Aitken博士是耶鲁大学医学院助理教授，她也曾在CRUK剑桥研究所参与此项研究。她说：“如果遗传背景既影响癌症风险，又影响肿瘤的演化轨迹，那么未来的癌症预防和筛查策略就需要考虑到遗传基因和人群多样性。” “同样，人们对癌症药物的反应也可能因其遗传基因而异，因此我们可能需要相应地调整诊断和治疗方法。” 英国癌症研究中心的信息主管Sam Godfrey博士说：“这项研究为我们提供了一个有趣的线索，表明我们的遗传基因可能对DNA损伤后癌症的发展方式产生重大影响。” “我们仍然需要更多的研究才能理解这对人类意味着什么，但这一发现可能会改变我们对癌症如何起始的理解，并带来更强大、更精准的癌症治疗方法。” 这项研究主要由英国癌症研究中心、医学研究理事会、欧洲研究理事会和Wellcome基金会资助。 剑桥大学和阿登布鲁克慈善信托基金（ACT）正在为剑桥癌症研究医院筹款。这家新医院将改变我们诊断和治疗癌症的方式，其核心使命是早期检测。该医院将建在剑桥生物医学园区，汇集阿登布鲁克医院的临床卓越性和剑桥大学的世界领先研究人员。在那里进行的研究旨在改变英国及全球癌症患者的生活。了解更多信息，请点击此处（https://www.cam.ac.uk/stories/cambridge-cancer-research-hospital）。 ***参考文献*** *Aitken, SJ 等。遗传背景决定了实验性癌症演化的轨迹。自然；2026年7月22日；DOI: 10.1038/s41586-026-10821-z*