基因投错票,导致肿瘤

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说起肿瘤,大家都知道肿瘤是一种致命的疾病,是失控的细胞异常增生。同时大家又对肿瘤有许多的神秘感。

今天,我就用一种新的视角来试着解释一下“肿瘤的发生的原因”。希望能给大家揭开“肿瘤发生机制”头上神秘面纱的一角。

文章段落:

  • 细胞分裂、生长是生命的根本能力
  • 细胞分裂、生长必须受到严格的控制
  • 人有千亿细胞,管理是个大难题
  • 大国通过议会管理复杂事务
  • 烹小鲜如治大国,细胞内部也采用议会制
  • 肿瘤是基因投错了票,找到投错票的基因也就找到了治疗的大门

 

细胞分裂、生长是生命的根本能力

我们都知道,一个人从受精卵长大成一个成年人,其过程完全是靠细胞从一变二、二变四……这样的生长过程来达成。

人体组织受到伤害,例如手被割破了,也要靠细胞的分裂、生长来修补。还有其它例子,不一一例举。

所以,细胞分裂是生命最根本的能力。

 

对多细胞生物来说,各个细胞分裂、生长必须受到严格的控制

人体的巧妙之处,就在于各个器官、各个组织是高度分工协作的,而且各司其职、各安其位。

如果某个细胞的生长失去了控制,开始随意乱长,而且不能被内部的免疫系统所杀灭,就变成了肿瘤。最后会危及整个人的生命。


人体中有千亿的细胞、管理是个大难题

一个成年人有大约一千亿个活细胞,1 * 10^12哦!这个数字可比全地球的人口数量还要大。

这么多细胞中只要有一个细胞变成了癌细胞,而且被没有及时地被清理掉,就会危及人的生命。

1个活的细胞中约有60亿个DNA碱基,6 * 10^9啊!又是一个天文数字,那么一个大活人身上所拥有的碱基数约是6 * 10^21之多(1 * 10^12) * (6 * 10^9) = 6 * 10^21!

细胞在正常复制的条件下,每分裂一次,两个子细胞中就分别有6个碱基是与母细胞不一致的。也就是说,我们的身体的基因中,充满了各种各样累积起来的遗传突变。

话说到这里,引出了一个难题:人体由太多的细胞组织成,这么多细胞中只要有一个细胞的生长失去控制,就会要了一个人的命,哪是什么机制来让那么控制细胞不变成癌细胞的。


大国通过议会来管理复杂事务

老子曰“治大国如享小鲜”,我们把这句话延伸一下,“管细胞如治大国”。管理千亿细胞的机制,也许是与管理上亿人口的国家是异曲同工的。

大家都知道,美国是目前世界上治理最好的国家,而我们的邻居----金三胖治下的朝鲜是一个负面典型。那这两个国家的差别在哪里?以我个人的观点:
美国建立了一套基于制度的,高度分权的管理体系----议会制度
而朝鲜则走了一条高度集权的,近乎于一个人说了算的管理体系

例如税收:

税收是一个国家最重要的财政来源

收多了税老百姓负担不起

收少了税政府部门无法运转

收税是如此之重要,同时收税又是如此之复杂

在美国只有得到参、众两院的认可,才可以改变税率、或增减税种

美国的参议院有100号人,是税收的核心审议机构;众议院有435个,是税收入的外围审议机构。这两个机构联合负责税收的规则。


细胞的管理也与治国一样

人类的细胞,也对细胞分裂这一重要的功能进行了严格的制度建设,和分权管理。

细胞分裂的核心审核权分布在约50个的基因手里,这有点象美国参议院。参议院里有执政党,也有反对党。

在细胞分裂这件事上,有些基因常投赞成票(比如ALK基因),有些基因常投反对票(比如TP53基因),还有些基因会投弃权票。

每个核心基因都对细胞的分裂有1~2%的发言权,也就是高度分权的,没有哪个基因有绝对的权力。

细胞分裂的外围审核权公布在500个左右的基因手里。这些基因也会对细胞的分裂有一定的发言权,发言权的权重可能是千分之几。这有点象美国的众议院。

这种分权制的好处:

不会因为少数基因发生突变,就导致癌症

一定要得到多基因的认可,细胞的分裂才会真正发生

在对细胞生长有严格控制的前提条件下,在必要的时候细胞可以分裂、生长

防止“因一、二个基因突变,就导致肿瘤”的情况发生


肿瘤是基因投错了票、找到投错票的基因也就找到了治疗的大门

基因拷贝数倍增

正常情况下,每个基因一般只有2个拷贝,这2个拷贝在议会中只有1~2%的话语权。但如果一个投赞成票的基因突变有了许多个拷贝,相当于一个投赞成票的基因,找来了许多个孪生兄弟,这些孪生兄弟都在议会里投赞成票,最后让议会在非必要的情况下通过了让细胞分裂生长的错误决定

实例:HER2基因,如果HER2基因的拷贝数增加到6个,或者更多,就很可能会发生乳腺癌

研究发现:赫赛汀(Herceptin)可以抑制HER2蛋白的活性,对HER2基因拷贝数增加的乳腺癌有明显的抑制作用

 

染色体易位

一般条件下,每个基因都有它自己合适的表达量(转录成mRNA的数量)。而每个基因的表达量主要是由启动子控制的,有些启动子强、还有些弱。

如果一个天然条件下弱表达的基因,突然连接到了一个强启动子,那该基因的表达量就会大增
还用议会来说,本来议会中是一人一票的,现在某个投赞成票的人,突然之间拿到了十张、甚至更多的票,议会就会通过一个本不该通过的法案

实例:

EML4-ALK融合基因。ALK本来的表达是较弱的,而EML4基因则有一个强启动子。当染色体易位,导致EML4的启动子接到ALK基因的身体上时,EML4-ALK基因所型成的融合基因大量表达,比原来的ALK表达水平高出2个数量级,同时融合蛋白有与原来的蛋白一样的推动细胞分裂生长的功能

经研究发现,克里唑蒂尼(crizotinib)可以抑制ALK蛋白的活性,对由因为EML4-ALK融合基因导致的肺癌有良好的疗效

 

基因点突变

投赞成的票的基因,还可能通过点突变,增加自己在议会中的权重,来增加议案得到通过的可能性

实例:

BRAF基因的V600E突变。BRAF是一个激酶,在其第600个氨基酸从缬氨酸变成谷氨酸后,它的酶活性被持续活化,并进一步打开下游的促进细胞分裂的信号通路用维罗非尼(vemurafenib)抑制BRAF的激酶活性,可以有效治疗BRAF V600E突变型的肿瘤

 

反对票变成了弃权票

突变,更多地是让原本该投反对票的基因,改投了弃权票

实例:

TP53是在细胞受到伤害后,引导细胞进行凋亡的重要基因。如果细胞受伤(例如:被太阳晒伤了),皮肤会脱皮,这就是凋亡,这可以理解为细胞通过自杀,保护整个机体(人体)不会受到突变了的细胞(很可能变成肿瘤的细胞)牵连性的伤害。但是如果TP53基因坏了,细胞就不易进入凋亡。在实验中发现,有50%肿瘤中有约TP53突变失活的情况

说到这里,您可能对肿瘤的发生有了概念性的理解,同时也对目前的靶向肿瘤治疗有了一个初步的概念。

 

本文来自:http://www.ivdchina.org/news/hotnewsinfo?id=41261 (原文来自陈巍学基因)

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目前评论:2   其中:访客  2   博主  0

    • zhhu zhhu 1

      有新意,不知道是你自己的观点还是文献的?

      • fredsamhaak fredsamhaak 0

        有意思,鲜明易懂!赞一个~