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为什么同样的癌症治疗效果完全不同?答案全在“基因突变”里

Sep 9, 2026, 12:10 pm 中國香港

CureMatch

癌症有其自身的专业术语——希望通过一系列的科普文章,我们能够讲解清楚其中的一些术语和概念。毕竟,如果不了解这种疾病本身以及相关的癌症突变,又如何能够就癌症治疗方案做出明智的决定呢?

什么是癌症?

首先,“癌症”作为一个医学术语,实际上涵盖了100多种不同的疾病,所有这些疾病的共同特征就是异常细胞不受控制地生长——尽管癌症的生长速度或“侵袭性”会因癌症突变的不同而有很大差异

与感冒或流感(由细菌或病毒等入侵微生物引起)不同,癌症是由自身细胞的变异造成的。在癌症中,这些变异细胞失去了控制自身生长的能力,并不断产生新的异常细胞。

在大多数情况下,如果不加治疗,癌细胞会与正常细胞争夺空间和可用资源,例如营养物质和氧气。此外,虽然癌症可以发生在身体的任何部位,但与正常细胞不同的是,癌细胞还可以扩散并侵入身体的其他部位,这一过程称为 转移。

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尽管癌症的确切病因在很大程度上仍不清楚,但所有类型的癌症都被认为是由细胞DNA中不同的致癌突变引起的。DNA,即脱氧核糖核酸,是一种存在于人体每个细胞核中的有机分子,它包含了构成人体自身的所有信息。

DNA、基因和蛋白质

DNA可以被视为一条长链,但这条链的链节是由四种不同的分子组成,称为核苷酸(即腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤)。DNA链上分布着被称为基因的区域,基因可以被视为模式、模板或蓝图,它们实际上是通过基因区域内四种核苷酸的顺序或序列“编码”到DNA中的(例如,ATCG——有时也称为四字母遗传密码)。

尽管过程中会经过许多步骤,但构成(或编码)基因的核苷酸序列最终会被细胞翻译成蛋白质——蛋白质是细胞中执行大部分功能的分子。

与DNA类似,蛋白质也可以被视为链状结构,但不同之处在于,连接蛋白质链的不是核苷酸,而是被称为氨基酸的分子。

虽然氨基酸有数百种,但只有特定的20种氨基酸是由基因中的核苷酸序列“编码”的。更具体地说,正是这20种氨基酸及其在蛋白质链中的排列顺序,由基因编码,并由细胞翻译,最终通过一个复杂的、多步骤的生物过程合成蛋白质,本文暂不赘述。

突变与癌症突变

核苷酸序列的改变称为 突变。突变可以是遗传的(从父母传给子女——也称为遗传性“生殖细胞”突变),也可以在人的一生中产生(也称为获得性或“体细胞”突变)。体细胞突变的诱因有很多,包括环境因素(例如吸烟)或在正常细胞生长和增殖过程中DNA复制时发生的错误

分子检测结果不仅提供有关突变基因的重要信息,还提供有关突变方式的重要信息。在此过程中,会采集肿瘤样本,提取肿瘤内细胞的DNA并进行测序,然后将检测到的癌症突变报告发送给医生进行评估(这也是CureMatch使用的信息)。

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例如,一份典型的肺肿瘤分析分子检测报告可能会指出“已检测到 EGFR L858R 癌症突变”。这意味着构成表皮生长因子受体蛋白链(由 1210 个氨基酸组成)的氨基酸序列在第858个氨基酸处发生了改变,原本位于该位置的亮氨酸( L) 被替换为精氨酸( R )。

我们如何确定癌症突变确实发生了?由于构成正常EGFR基因的基因密码是已知的,因此在分子检测分析过程中,会识别编码EGFR基因的DNA核苷酸序列,并将其与正常序列进行比较。

在本例中,EGFR基因的244,589个核苷酸中,在第2573位核苷酸处发现了一个核苷酸变化(由胸腺嘧啶(T)变为鸟嘌呤(G))。由于“密码”发生了改变(或突变),EGFR基因DNA序列中第2573位核苷酸的这一单个核苷酸变化将导致EGFR蛋白中第858位氨基酸由亮氨酸(L)替换为精氨酸(R)。

这种DNA突变被称为“点突变”,因为基因(在本例中为EGFR)DNA序列中只有一个位点发生了改变。而对于蛋白质而言,这种突变被称为“错义突变”,即蛋白质链中一个氨基酸被另一个氨基酸取代。由此产生的氨基酸序列改变可能对蛋白质的功能产生多种影响。其中,氨基酸取代可能导致以下几种后果:

* 对蛋白质功能无影响(蛋白质继续正常发挥功能)

* 蛋白质在缺乏正常刺激的情况下被异常激活(细胞失去对这种持续活跃的蛋白质的控制——有时也称为“组成型激活”蛋白质)

* 蛋白质能够被合成出来,但彻底丧失了原有功能;

* 蛋白质无法正常生成,导致直接缺失。

EGFR的这种癌症突变中,蛋白质第858位氨基酸由亮氨酸替换为精氨酸,会导致 EGFR 处于持续且不受控制的激活状态,进而显著增强细胞的生存、增殖、侵袭和转移能力。由于这种异常且不受控制的活性会导致肿瘤的形成,因此这类突变被认为是“致癌性”突变。

另一类常见的蛋白质突变被称为“无义突变”。无义突变也是一种DNA点突变,但这种DNA突变会导致蛋白质缺失或产生截短的无功能蛋白质。如果这类癌症突变影响到参与调控细胞生长、增殖和/或迁移的基因或蛋白质,也就是所谓的“肿瘤抑制基因”,则危害尤为严重。

例如,肿瘤蛋白p53 (TP53) 是人类癌症中最常见的突变抑癌基因,它编码一种DNA结合蛋白,在控制其他参与细胞生长和增殖的基因(以及相应的蛋白质)的表达(或产生)方面发挥着重要作用。。

TP53基因的无义突变通常会导致蛋白质翻译提前终止(或“截断”),从而产生无功能的TP53蛋白——这会导致基因调控失常,进而引发细胞不受控制地生长、增殖和迁移。因此,了解癌症突变及其如何改变正常细胞功能是理解和治疗癌症的关键。

结论

过去几年,我们在识别与癌症相关的基因和蛋白质方面取得了快速进展。迄今为止,已有超过600个基因和400多万个突变被认为与癌症相关。

这些信息促使人们思考,与其根据癌症发生的原发器官(肺癌、乳腺癌、结肠癌等)进行分类和治疗,不如考虑每位患者肿瘤中携带的特定致癌突变(这些突变通常是每位患者独有的),并设计针对每位患者特定致癌突变的治疗方案——这种方法被称为“精准医疗”或“个性化医疗”。

CureMatch正是采用这种方法。依托我们专有的软件平台以及包含大量癌症基因突变和靶向药物的数据库,CureMatch致力于为医生和患者提供针对个体癌症的最佳联合疗法。

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来源:本文系 Decode Cure Limited 根据 CureMatch 文章编译。原文链接:https://www.curematch.com/blog-posts/cancer-101-cancer-mutations/

本期编辑:Kwok Wang HUNG, Ph.D.(责任主编)、XinWei Wang(主编)、Yiqi Qu(主编)、Efisien Hiu(编辑)、Joseph Villanueva(编辑)、Jane Ye(编辑)

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