
尽管肺癌是全球最致命的癌症,而香烟烟雾被公认为其首要元凶,但研究发现,大多数长期吸烟者终其一生都没有患上肺癌,这一反常现象长期困扰着医学界。如今,一项最新研究为这一谜题提供了分子层面的解释:部分人或许天生具备“内建的防御机制”,能减缓甚至限制烟草所致的DNA损伤。
吸烟如何引发突变
香烟中的多环芳烃(PAHs)等化学物质会破坏DNA结构,诱发突变,进而导致肿瘤。这些致癌物是医学界研究最透彻的一类,也正因如此,吸烟与肺癌之间的因果联系被认为是医学界“最直接”的。
但事实却复杂得多:根据统计,80%到90%的吸烟者一生都不会患肺癌,即使患病,大多发生在老年。这促使科学家们进一步探究除了吸烟年限、数量及戒烟年龄以外,是否存在更深层次的遗传与分子机制,解释为何有些人“能扛住”烟草的破坏。
研究焦点:肺部干细胞的突变积累
肺癌患者的肿瘤组织中常可检测到成千上万的DNA突变,绝大多数为体细胞突变,即后天积累而非遗传所得。研究者重点分析了支气管基底细胞(bronchial basal cells)——这类细胞位于肺部深处,被认为是鳞状细胞癌的潜在前体。
研究团队采用了前沿的单细胞全基因组测序(WGS)技术,可在不依赖实验室培养的前提下,对单个健康细胞的整个基因组进行扫描,从而准确捕捉突变模式。
实验数据与发现
来自爱因斯坦医学院的研究团队使用了被称为单细胞多重位移扩增(SCMDA)的高精度测序方法,对14名从未吸烟者(11至86岁)与19名吸烟者(44至81岁)的肺部细胞进行了比对。研究中,吸烟者的吸烟史最长达116个“包年”(pack-years)。
研究发现:
- 随着年龄增长,所有人的肺部细胞都会累积突变;
- 吸烟者突变数量明显高于非吸烟者;
- 这些突变主要为单核苷酸变异和小型插入/缺失。
但最耐人寻味的是:突变数量并非随吸烟包年无限上升,而是在23个包年后出现“天花板效应”。研究者猜测,这可能是因为部分吸烟者拥有更强的DNA修复机制或解毒能力,因此能“挡住”进一步的DNA损伤。
正如肺科专家西蒙·斯皮瓦克博士所说:
“吸烟最多的人并不一定突变最多,这表明他们体内可能存在强大的防御系统,抵御了香烟毒素的侵袭。”
防癌新路径:精准筛查与预防
这项研究揭示了个体之间对烟草致癌物敏感性的差异,为未来发展个性化防癌策略打开新思路。如果能进一步识别那些具备强大DNA修复能力的人群,就可以:
- 开发预测肺癌风险的生物标志物;
- 实现更早期的精准干预;
- 将目前“集中在癌症晚期治疗”的巨额医疗开销,转向预防与早筛。
研究人员正在尝试开发可量化个体DNA修复能力的检测手段,一旦成功,将彻底改变目前肺癌筛查与预防方式。
吸烟依旧是最大风险,但不再是唯一变量
尽管戒烟仍是降低肺癌风险的最有效方式,但这项研究提醒我们:肺癌的发生并不仅仅取决于吸烟本身,还与遗传背景、分子防御机制密切相关。
通过进一步完善单细胞测序技术,结合流行病学数据,科学家们有望构建更精准的肺癌风险评估模型,实现“预防为先”的新医学模式。
正如斯皮瓦克博士总结所说:
“这项研究可能是我们从治疗晚期癌症、转向早期发现与预防的重要一步。”
