《自然》子刊:为什么大多数吸烟者不会得肺癌？

来源：生物世界2022-04-15 15336024

根据世界卫生组织IARC国际癌症研究机构(IARC)2020年的全球癌症负担数据，

根据世界卫生组织IARC)2020年国际癌症研究机构(IARC)的全球癌症负担数据，它是全球年发病率第二(220万)、年死亡人数第一(180万)的癌症。

吸烟是绝大多数肺癌的主要原因。然而，只有少数吸烟者会患肺癌。为什么？

来自爱因斯坦医学院的研究人员在《自然遗传学》(Nature Genetics)的子刊上发表了一篇研究论文，题为：人类支气管上皮细胞生理突变与衰老和吸烟的单细胞分析。

通过单细胞测序技术，这项研究发现，一些吸烟最多的人可能有很强的自我保护机制来限制吸烟导致的DNA突变，从而保护自己免受肺癌的侵袭。这项研究有助于识别和发现肺癌风险较高的吸烟者，以便对他们进行特别监测。

长期以来，人们认为吸烟通过烟雾诱导正常细胞的DNA突变，从而导致肺癌。但事实上，这种观点之前并没有得到证实，因为正常细胞的DNA突变无法准确量化。但几年前，该研究的通讯作者Jan Vijg教授改进了单细胞的全基因组测序方法，使这种量化成为可能。

在整个单细胞基因组测序过程中会出现一些测序误差，很难与真实的DNA突变区分开来，尤其是在分析罕见突变或随机突变时。

2017年，Jan Vijg教授的团队在Nature Methods journal上发表了一篇题为《全基因组扩增单细胞中单核苷酸变异的精确识别》的研究论文。本研究开发的单细胞多置换扩增(SCMDA)技术可以大大减少单细胞全基因组测序中可能引入的误差，从而解决这一问题。

在这项最新研究中，研究小组利用单细胞多置换扩增(SCMDA)技术，分析并比较了两组人群正常肺上皮细胞的DNA突变。一组是从不吸烟者(共14人，年龄11-83岁)，另一组是吸烟者(共19人，年龄44-81岁)。这些吸烟者每年吸烟高达116包(每年1包是指每天的包数)例如，如果你每天吸烟2包，持续20年，那么一年就是40包)，这19个吸烟者中有14个患有肺癌，这14个不吸烟者中有1个患有肺癌。

这些用于测序的肺细胞是从接受支气管镜检查进行与癌症无关的测试的患者中收集的。近端支气管基底细胞(PBBC)可以存活数年甚至数十年，因此它们会随着年龄和吸烟而积累突变。在所有肺细胞类型中，这些是最有可能癌变的细胞类型。

研究人员发现，随着年龄的增长，不吸烟者的肺细胞中会积累DNA突变(单核苷酸变异和小DNA片段插入和缺失)，而吸烟者的肺细胞中会积累更多的DNA突变。

上述研究结果证实，吸烟可以通过增加DNA突变来增加肺癌的风险，这揭示了为什么很少不吸烟者会患肺癌，而10%-20%的终身吸烟者会患肺癌。

但同时也提出了一个问题：为什么大多数吸烟者不会得肺癌？

研究小组发现，在肺上皮细胞中检测到的DNA突变数量随着吸烟年限的增加而线性增加，这导致他们患肺癌的风险增加。但有趣的是，当吸烟的年数达到23年时，这种DNA突变的上升就停止了。

也就是说，吸烟最多的人并没有最高的DNA突变负担。他们抽烟那么多但还是没得肺癌，活那么久，是因为他们的细胞抑制了DNA突变的进一步积累。这种DNA突变的稳定状态可能是由于这些人更强大的DNA损伤修复系统，修复了大量吸烟导致的DNA突变。

这项研究的合著者西蒙斯皮瓦克博士(Dr Simon Spivack)表示，肺癌是世界上最致命的癌症，远远超过其他癌症，而且很难在早期发现肺癌。这项研究朝着早期发现肺癌风险迈出了重要的一步。

该研究的共同作者Jan Vijg教授表示，这一发现带来了一个新的研究方向，可以通过检测一个人的DNA修复或解毒能力来评估他的肺癌风险。

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