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什么情况下会引起基因突变(基因突变的结果)

所谓基因突变,就是基因在复制过程中发生了错误,或者受物理的、化学的或生物因素影响下,导致基因序列发生改变。

基因序列改变有很多种形式,比如点突变(单个碱基缺失)、多个碱基的缺失、重复或插入等等。

什么情况下会引起基因突变(基因突变的结果)(图1)

肿瘤的发生是长期在各种致癌因素刺激下引起基因突变,从而使正常细胞逐渐恶变为形态和功能异常的癌细胞。基因突变是恶性肿瘤形成的先决条件,是必不可少的环节。

没有基因突变,就没有癌的形成。这样看来,基因突变是坏事。

然而,当确诊癌症,后续治疗过程中,医生往往会说,这个病人存在某种基因突变,可以使用某种靶向药物,否则就不能用这个靶向药物,给人的感觉基因突变又是一件好事。

存在基因突变到底是好事还是坏事?

实际上,基因突变本身并没有所谓好坏之分,关键是看它产生的后果。

好的方面来说,基因突变是物种进化的一种“推动力”。一些对环境适应性不利的突变,通过自然选择最终会被淘汰。

而那些对物种有利的突变则会累积并传递下去,从而可以让人更好地适应的恶劣的环境,更好的适应社会,适应生活。

坏的方面来说,基因突变会导致细胞不正常运作,诱发人体出现各种疾病,甚至出现死亡。例如癌症、糖尿病、精神病、高血压、血液病。

还包括妊娠期的胎儿畸形、死胎、流产等情况。对个体来说,大多数基因突变都是有害的。

什么情况下会引起基因突变(基因突变的结果)(图2)

并非所有的突变都具有同等重要的意义,有的突变具有关键的意义,叫做“驱动突变”,有的突变的意义则相对小一些,名为“过客突变”。

恶性肿瘤的发生涉及到原癌基因和抑癌基因。

比如EGFR和KRAS都是原癌基因,这些基因在人的生长发育、细胞分裂中发挥重要功能,如果发生突变则会导致活性增强,细胞分裂失控,从而形成癌症。

而p53、APC基因等属于抑癌基因,抑癌基因的存在抑制了细胞的过度增殖,起到限制原癌基因活性的作用,这些基因如果发生了失活突变,就可能导致肿瘤发生。

P53基因号称“分子警察”,几乎一半的肿瘤患者存在p53基因的失活突变。

什么情况下会引起基因突变(基因突变的结果)(图3)

随着分子生物学的发展,对于恶性肿瘤病人来说,许多驱动基因突变反而变成了好事,因为有相应的靶向药可以使用,通过靶向治疗可以显著延长生存期,提高生活质量。

比如乳腺癌患者HER-2基因突变提示预后差,但是有赫赛汀、吡咯替尼等靶向药可用,无论是早期还是晚期乳腺癌,都能获得生存期的显著延长。

肺癌EGFR、ALK、ROS1等基因突变,都有相应的靶向药可用,尤其是ALK基因,号称“钻石突变”,靶向治疗能将无病生存期延长两三年,这在过去是不可想象的。

未来,随着对重要驱动基因突变的深入研究,靶向治疗有可能涵盖大多数的驱动突变,到那时,癌症会真正成为像高血压、糖尿病一样的慢性疾病。

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