干細胞分裂確實會增加癌癥風險

過去幾年發表的計算研究已提出癌癥的不同主要風險因素，從干細胞的隨機突變到環境致癌物。在一項新的研究中，來自美國田納西州孟菲斯市圣裘德兒童研究醫院和英國劍橋大學的研究人員在小鼠體內測試了這些理論，發現干細胞中發生的突變確實發揮著一種顯著性的作用。相關研究結果發表在2016年8月25日那期Cell期刊上，論文標題為“Multi-organ Mapping of Cancer Risk”。

論文共同通信作者、劍橋大學英國癌癥研究中心主任Richard Gilbertson說，“一種觀點在科學界流行了好幾年---一些人說癌癥是‘壞運氣’，這是因為干細胞中的突變是偶然產生的，然而其他人聲稱環境致癌物在癌癥產生中發揮更加重要的作用。這種不一致性主要來自于使用不同的數學模型來研究現存的人類癌癥和干細胞數據，因此很難梳理出單個因素的影響。因此，我們在真實的實驗模型中測試這些不同的觀點，其中在這些實驗模型中，我們研究了可能促進癌癥產生的單個因素。”

在2015年1月，來自美國約翰霍普金斯大學的一個研究團隊（Science, doi:10.1126/science.1260825）在Science期刊上發表證據證實干細胞突變是癌癥的主要觸發因子，并且發現一種組織中的干細胞在它的一生當中經歷的分裂次數能夠解釋不同組織類型之間大約65%的癌癥風險差異。隨后，在2016年1月，來自美國紐約石溪大學的Yusuf Hannun和他的同事們發現幾乎所有的癌癥病例是由于環境暴露（Nature, doi:10.1038/nature16166）。

為了理解這些存在沖突的數據，Gilberston和同事們利用一種被稱作Prom1的標志分子追蹤小鼠體內的細胞分裂活動。論文*作者、圣裘德兒童研究醫院發育神經生物學系研究員Liqin Zhu說，“通過在小鼠的所有主要器官中追蹤這些Prom1陽性細胞的一生，我們能夠鑒定出這些細胞在哪些器官中是活躍分裂的干細胞。”研究人員隨后將DNA突變引入這些細胞。Zhu說，“這種方法排除了對致癌物的需要，將它們從癌癥方程式中移除，從而允許我們測試干細胞的再生能力是否影響癌癥風險。”

zui后，研究人員發現僅在活躍分裂的細胞中發生的突變會導致癌癥產生。但是，他們也發現組織損傷“能夠‘喚醒’休眠的干細胞，讓它們發生分裂，從而極大地增加癌癥風險。因此，我們提出癌癥的起源在于一場‘風暴（perfect storm）’，其中這場風暴包括DNA突變、干細胞功能和組織損傷。”

研究人員還發現相對于成年小鼠體內的干細胞，新生小鼠體內的干細胞更不可能發生癌變。Zhu說，“如果這種生物學特征在人體內也是如此的話，那么它可能解釋了為何兒童的癌癥發生率要比成年人低很多倍，盡管事實上兒童癌癥積累著相當數量的改變蛋白功能的突變，而且在兒童時期器官生長率達到。”