实验室重现吸烟对基因的破坏过程 发现烟毒并不是膀胱癌直接原因

约克大学的研究人员近日在实验室里重现了吸烟带来的毒素损伤DNA的过程，进一步探寻了吸烟造成DNA受损的机制。他们表示，这一发现有助于科学家更好地了解膀胱癌的病因及其与吸烟的关系。

当下，吸烟被视为导致膀胱癌的最重要危险因素，但膀胱癌的真正病因至今仍不清楚。

由该校生物系Simon Baker博士领导的研究研究先在实验室培育曾暴露在原癌细胞样本中的正常人尿路上皮(NHU)细胞，随后将它们暴露在香烟烟雾中一种常见毒素苯并(a)芘(BaP)中。

在这些组织被烟雾毒素破坏后，研究小组使用全基因组DNA测序分析了其DNA的所有30亿个字母，试图找到一种和其相关，且可以被视作“变异特征”的变化模式

Baker说：“这种变异特征就像留在犯罪现场的指纹一样，当观察癌症中的DNA时，我们可以看到所有可能导致癌症损害的‘罪犯’的‘指纹’。DNA损伤事件可能是因为暴露在香烟烟雾或太阳紫外线下，但也可能是另外导致癌症的未知因素。”

结果显示，尿路上皮组织激活了致癌物，并导致在基因组中形成具有特征模式的突变，BaP在NHU细胞中诱导的突变与膀胱癌和其他癌症中的吸烟相关信号相似。

Baker表示：“我们的研究发现，烟雾毒素确实在实验室培养的膀胱组织DNA上留下了独特的‘指纹’。然而，当我们观察膀胱癌患者的DNA时，烟雾毒素的突变信号只对少量损伤负责。”

但文章又提到，实验结果缺乏其他常见膀胱癌相关的基因组特征，膀胱癌中还有另一个未知的突变过程，不是吸烟致癌物的直接结果。

这就证明，“尽管吸烟是膀胱癌的主要危险因素，但烟雾毒素对DNA的直接损害不大可能是癌症形成的主要原因”。

在这个模型中，组织特异性驱动因子(KMT2D、KMT2C和CDKN1A)出现了明显的过度突变，促使研究团队开始紧急选择压力方面思考原因。

研究团队认为，真正的吸烟致癌机制，可能是烟雾毒素加速了其他DNA损伤事件，现在他们将注意力集中在一种叫做“APOBEC”的酶家族上。

作为人体抵抗病毒感染的自然防御机制一部分，APOBEC酶会通过突变DNA来破坏病毒。但最近的研究表明，它们可能在某些情况下错误地将我们自己的DNA作为目标破坏，导致癌症的发生。下一阶段的研究将是试图了解APOBEC酶在膀胱细胞中如何和为什么被激活。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：

[1]https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-04/uoy-srd042820.php

[2]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0302283820302244