癌细胞的产生：从正常细胞蜕变为基因突变的异常细胞

发表者：徐建芳人已读

导致癌症的“罪魁祸首”来自于细胞内部的变化，各种原因引起的基因结构和功能的异常，即基因突变。正常细胞变成癌细胞，至少需要三个方面的因素：1、基因突变，2、基因突变的修复，3、免疫功能，逃脱免疫系统监管，其中基因突变是导致癌症的最根本的原因。由于外界影响，物理因素、化学因素导致DNA在复制时出现错误，从而产生基因突变。不断累积的突变最终形成癌细胞，导致癌症的发生。

成人个体约有50万亿个细胞，人的一生中，身体里的细胞要完成10的16次方的分裂次数。每1分钟有1亿个细胞死亡，需要通过分裂再生1亿个新细胞补充。正常细胞在各种因素的影响下，在每一次的分裂过程中，都有可能会产生DNA损伤，引起基因突变，产生轻度基因突变的异常细胞，正常人每天都有可能产生大约3000--10000个有基因突变的异常细胞，甚至产生癌细胞。

正常细胞分裂复制新的细胞过程中产生一些存在DNA损伤/基因突变的异常细胞，或者说是问题细胞，次品细胞，这些细胞的DNA存在着轻微的缺陷，比如突变，断裂，重排等，大部分的突变位于次要部位，其中又有大约五千个基因突变位于关键的部位，这些细胞还不等于癌细胞。都应该被免疫系统清除掉的，但是携带着这样DNA损伤/异常基因的异常细胞有一些幸存下来，这样的异常细胞再一代一代的复制下去，DNA损伤/异常基因传递给后代细胞，随着年龄的增长，在后代细胞中出现了更多的基因突变，缺陷越来越严重，逐渐积累达到一定程度，最终癌基因被激活，转变为拥有大量的基因突变的癌细胞，具有超出正常细胞所不具备的生长能力，分裂能力，完成了从正常细胞到癌细胞的转变过程。从出现基因突变，到形成肿瘤病发，这个过程需要几十年的时间。

我们身体里有着天然的两大防御机制：抑癌基因和免疫系统。基因突变是产生癌细胞的分子基础，而抑癌基因则在分子层面保护我们的细胞，修复损伤，减少突变，从根源上减少癌细胞的产生；如果把癌基因比喻成孙悟空，抑癌基因就是控制癌基因的紧箍咒；成年人每天有基因突变的细胞产生，但并不是都会进展到肿瘤，因为这个时候免疫系统会来监视，免疫细胞如T淋巴细胞、B淋巴细胞和自然杀伤细胞（NK细胞）等会识别并消灭它们，只有免疫监视功能低下，经过多年的发展，才会造成肿瘤发生。

发生基因突变的异常细胞在人体内不断繁殖，形成一个庞大的群体。基因异常细胞并不等于癌细胞。在一定的条件下，比如说一些基因异常细胞非常“狡猾”，能够逃避正常免疫系统的识别和消灭而活下来，或者体内的基因异常细胞数量众多，泛滥成灾，超出了免疫系统的处理能力，一部分基因异常细胞能够幸存下来，这些拥有DNA损伤/基因突变的细胞一代代繁殖下去，将这些DNA损伤/基因突变传递至后代细胞，细胞中的DNA损伤/基因突变一代一代的接力积累，逐渐积累达到一定程度，最终形成癌基因激活，基因异常细胞可能转变成癌细胞。

由正常细胞转变为癌细胞是一个长期的、渐进的多阶段的过程，如果免疫力下降，免疫细胞（淋巴细胞、单核/巨噬细胞、肥大细胞、自然杀伤细胞等）数量不足，功能衰退，一些变异细胞就会活下来，并一代一代地分裂下去，在这个过程中，常积累多种基因改变，其中既有原癌基因的激活和高表达的发生，也有抑癌基因和凋亡基因的失活，还涉及大量细胞周期调节基因功能的改变。这一过程可以由于先天遗传的缺陷而较早发生（即源于遗传种系细胞的癌症），也可由于后天的各种环境因素作用导致体细胞基因突变而在生命的较晚时期发生（此类通常更为多见）。沿着正常细胞→轻度基因突变细胞→中度基因突变细胞→重度基因突变细胞→癌细胞的路径发展，最终形成癌细胞。由于需要积累的突变涉及很多基因，从正常细胞发展到癌细胞通常需要十几年到几十年的时间。

然后一个癌细胞再一变二，二变四，四变八，八变十六，……，如此不断分裂生出下一代癌细胞，组成一个癌细胞团，最终形成可见的癌症。

癌细胞的迅速分裂和DNA损伤修复机制的异常，导致癌细胞的基因组变得很不稳定，DNA突变更容易发生。正因如此，患者体内的癌细胞进入更加快速的进化之中，每个癌细胞各自积累不同的新突变，变得各不相同。这也是癌症难治、复发的一个重要原因——大量不同的癌细胞中，总可能有一些在进化中获得了抵抗现有治疗手段的能力，存活了下来。然而，这改变不了正常细胞癌变需要最初的基因突变积累的事实。

借助基因工程，特别是基因编辑技术，已有大量动物实验结果表明基因突变能够引起并促进癌症发生。比如，通过基因编辑技术，在斑马鱼的造血细胞中高表达人类白血病关键癌基因MYC，能够使几乎100％的斑马鱼患上T细胞急性白血病；而在相应神经细胞中过表达儿童成神经细胞瘤关键癌基因MYCN，或者敲除关键的抑癌基因NF1，也能够诱发神经细胞瘤。同样，以较低等的果蝇，或更高等的哺乳动物、与人类基因组有高度同源性的小鼠作为模式生物，也得出更多类似的结果，不胜枚举。也正因如此，科学家得已建立起模拟人类不同癌症的各种动物模型，一方面进行癌症基础医学研究，探索癌变机理，另一方面用来研发癌症治疗药物。

最著名的癌细胞就是海拉细胞，它是美国一位黑人女性的宫颈癌细胞，自1951年被分离出来到现在已经过了69年时间，被科学家在体外繁殖超过了1万8千多代。