在一項新的研究中,來自英國倫敦大學學院、劍橋大學和韋爾科姆基金會桑格研究所等研究機構的研究人員確定戒煙者(ex-smoker,也譯為曾抽煙者)肺部中的保護性細胞可能解釋了為何戒煙可以降低患肺癌的風險。他們發現與目前的吸煙者相比,戒煙者擁有更多的遺傳上健康的肺細胞,因而罹患肺癌的風險要低得多。相關研究結果于2020年1月29日在線發表在Nature期刊上,論文標題為“Tobacco smoking and somatic mutations in human bronchial epithelium”。

圖片來自The Sanger Institute / UCL。
這項研究是癌癥突變圖譜(Mutographs of Cancer)項目的一部分。該項目檢測表明損傷原因的DNA“特征”,以更好地了解癌癥的原因,并發現我們可能尚未意識到的原因。
這項研究表明,戒煙不僅能阻止肺部遭受進一步損傷,而且還可以讓新的健康細胞積極補充呼吸道內壁。這種健康細胞與受損細胞比例的轉變可以有助于阻止癌癥產生。這些結果凸顯了在任何年齡完全戒煙的好處。
肺癌是英國最常見的癌癥死亡原因,占所有癌癥死亡人數的21%。吸煙導致DNA損傷,極大地增加了患肺癌的風險。在英國,每年發生的4.7萬例肺癌病例中,約有72%是由吸煙引起的。在美國,估計到2020年將診斷出約229000例肺癌。
肺部細胞中的DNA損傷會導致遺傳錯誤,其中一些的遺傳錯誤是讓細胞具有生長優勢的“驅動突變(driver mutation)”。最終,這些驅動突變的積累可以讓細胞不受控制的分裂并發生癌變。但是,當人們停止吸煙時,他們就避免了肺癌的大部分后續風險。
在對吸煙對“正常”的非癌性肺細胞(non-cancerous lung cell)的遺傳影響的研究中,這些研究人員分析了16人(包括吸煙者、戒煙者、從未吸煙的人以及兒童)的肺活檢組織。他們對來自這些活檢組織的632個細胞的DNA進行了測序,并觀察了這些非癌性肺細胞中的遺傳變化模式。
這些研究人員發現,盡管未發生癌變,但是與不吸煙者相比,目前吸煙者中每10個肺細胞中就有9個含有多達10000個額外的遺傳變化(突變),這些突變是由煙草煙霧中的化學物直接引起的。這些受損細胞中有超過四分之一具有至少一個癌癥驅動突變,這解釋了為何吸煙者患肺癌的風險如此之高。
出乎意料的是,在那些停止吸煙的人中,有許多細胞位于呼吸道內壁上,這些細胞逃避了由過去吸煙造成的基因損害。從遺傳學上講,這些細胞與從不吸煙的人的細胞相媲美:他們具有更少的因吸煙造成的基因損傷,因而具有更低的患癌風險。他們發現戒煙者中這些健康細胞的數量比仍然吸煙的人多4倍,占戒煙者中肺細胞總數的40%。
論文共同通訊作者、韋爾科姆基金會桑格研究所的Peter Campbell博士說,“大量吸煙長達30年、40年或更久的人經常說,停止吸煙為時已晚---損傷已經造成了。我們的研究令人興奮的是,它表明戒煙永遠不會嫌晚---我們研究中的一些人一生中吸了超過15000包香煙,但是在戒煙的幾年之內,他們的呼吸道內的許多細胞顯示出沒有煙草造成損傷的證據。”
論文共同第一作者、倫敦大學學院的Kate Gowers博士說:“我們的研究是科學家們首次詳細研究吸煙對健康肺細胞的遺傳影響。我們發現即便是來自吸煙者的健康肺細胞也含有數千種基因突變。這些健康細胞可以被認為是微型定時炸彈,一旦遭受一下次打擊,它們就發生癌變。還需針對更多的人開展進一步研究,以了解這些受損的肺細胞如何導致癌癥產生。”
盡管這項研究表明這些健康的肺細胞可以開始修復戒煙者的呼吸道內壁,并協助他們抵抗肺癌產生,但是吸煙還會在肺部造成更深的損害,從而導致肺氣腫(慢性肺病)。即使停止吸煙,這種損傷也是不可逆的。
論文共同通訊作者、倫敦大學學院的Sam Janes教授說,“我們的研究傳達了一個重要的公共衛生信息,并且表明戒煙可以降低患肺癌的風險,這樣做確實是值得的。在任何年齡段戒煙都可以不僅延緩進一步損傷的積累,而且還可以重新喚醒未被過去生活習慣傷害的細胞。對這個過程的進一步研究可能有助于理解這些細胞如何抵抗癌癥,并有可能為抗癌治療方法開辟新的研究途徑。”
英國癌癥研究中心健康信息經理Rachel Orritt博士(未參與這項研究)說,“這是一個真正有啟發性的想法,即戒煙的人可能會得到雙倍的好處,即阻止更多與煙草有關的肺細胞損傷,并讓他們的肺部有機會用更健康的細胞來平衡掉一些現有的損傷。如今需要的是開展更大規模的研究,以觀察同一個人的細胞在一段時間內的變化來確認這些發現。”
“這些結果進一步證實,如果你吸煙,那么完全戒煙對你的健康是最好的選擇。戒煙并不總是那么容易,但是從免費的當地戒煙服務處(Stop Smoking Service)中獲得支持,成功的幾率大約是獨自戒煙時的三倍。”
參考資料:
1.Kenichi Yoshida et al. Tobacco smoking and somatic mutations in human bronchial epithelium. Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-1961-1.
2.Never too late to quit—protective cells could cut risk of lung cancer for ex-smokers
https://medicalxpress.com/news/2020-01-late-quitprotective-cells-lung-cancer.html
今年年初,Nature撤下了一篇關于鳥類鳴叫的研究論文,理由是論文中使用的關鍵數據“不可靠”。然而,這場看似常規的學術糾偏,卻在幕后引發了一場關于“功勞歸屬”的激烈爭議:那些最早發現問題并推動論文撤回......
19世紀中葉,瑞士人類學家巴霍芬在《母權論》(1861)一書中首次提出人類社會的童年曾普遍存在一個母系社會的發展階段,但這缺乏考古學上支持史前母系社會存在的有力證據。另一方面,現代民族學研究所揭示的母......
《自然》近日揭曉了21世紀被引用次數最多的25篇論文。令人意外的是,mRNA疫苗、CRISPR基因編輯、希格斯玻色子的發現等重大突破性成果均未進入榜單。真正入榜的,反而是涉及人工智能(AI)、提升研究......
你是否曾經歷過這樣的場景?某次不小心誤食了變質的海鮮,結果上吐下瀉,之后哪怕只是看到類似的食物,甚至聞到一絲相關氣味,都會感到強烈的惡心和不適。這種“一朝被蛇咬,十年怕井繩”的現象,其實是大腦中一種深......
多重耐藥致病真菌的全球傳播對人類健康構成了嚴重威脅,因此有必要發現具有獨特作用模式的抗真菌藥物。然而,由于已知化合物的高頻率重新發現和缺乏新的抗真菌藥物靶點,傳統的基于活性的篩選先前未描述的抗生素受到......
“超乎想象!”《自然》(Nature)審稿人在論文評審意見中說。中國科學院天津工業生物技術研究所研究員高書山告訴《中國科學報》:“他們(指審稿人)大概都覺得太顛覆了,給我們的評審意見都是這樣的調調:你......
2025年1月26日,北京航空航天大學醫學科學與工程學院劉超團隊和中國醫學科學院基礎醫學研究所孫偉團隊聯合北京理工大學、北京師范大學、中國科學院動物研究所、北京兒童醫院、北京協和醫院、國家蛋白質科學中......
據新華社深圳2月18日報道,由國家最高科學技術獎獲得者薛其坤院士領銜的南方科技大學、粵港澳大灣區量子科學中心與清華大學聯合研究團隊于2月18日在國際學術期刊Nature(《自然》)發表研究成果,發現常......
2025年,科學領域將迎來一系列備受矚目的突破與挑戰,從新一代抗肥胖藥物的問世,到改變未來的太空探索任務,再到關乎全球氣候政策的關鍵會議,這些發展不僅影響著科學研究的前沿,也與每個人的生活息息相關。近......
近日,國際頂級科學雜志《自然》在線發布了中國科學家領銜發起、十八位兩院院士和十八國科學家團隊聯合署名的人體蛋白質組導航國際大科學計劃(ProteomicNavigatoroftheHumanBody,......