細胞層面的癌症與疾病

多次打擊模型(multi-hit model)

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把它想成一個被好幾道獨立鎖保護的銀行金庫。一個只撬開了一把鎖的竊賊仍然打不開它;只有當每一道鎖都被攻破,金庫才會敞開。你的細胞也是這樣被守護的——好幾道不同的防護必須全部失靈,一個細胞才會徹底變成癌。多次打擊模型就是這樣一種觀點:癌症不是由單一一個突變引起的,而是由同一細胞譜系中好幾處各自獨立的遺傳'打擊'積累而成的。

更準確地說,這個模型認為細胞是一步步變成癌的:它也許先獲得一個開啟癌基因的突變(一隻卡死的油門),然後丟失一份腫瘤抑制基因的拷貝,再丟失第二份,接著弄壞一個DNA修復基因,如此等等。每一次打擊都給那個細胞譜系帶來一點點生長優勢,於是它的後代繁衍增多、成為下一個突變更大的靶子。最著名的特例是阿爾弗雷德·克努森(Alfred Knudson)針對腫瘤抑制基因提出的'二次打擊假說',其中像RB1這樣的基因必須兩份拷貝都被敲掉,它的保護才會消失。

這個模型一下子解釋了好幾個現實中的事實。它解釋了為什麼大多數癌症要花很多年才發展出來、為什麼發病率隨年齡陡然上升——年紀越大,收集打擊的時間就越多。它解釋了為什麼遺傳性癌症往往出現得更早:一個生來就已經帶著一次打擊的人,需要的額外打擊更少。它也帶來希望,因為在任一步打斷這條鏈條——透過修復DNA、移除致癌物、或早期發現——都能阻止整個序列走完。

結腸癌是一個教科書式的例子:腫瘤往往沿著一條已知的打擊序列發展——先丟失APC腫瘤抑制基因,再激活KRAS癌基因,然後丟失p53——每一步都對應著更晚期、更危險的增生。研究者幾乎能從突變出現的順序裡讀出這個腫瘤的'病史'。

癌症通常需要積累好幾處突變,而不只是一處。

單一一個突變很少導致癌症;這也是為什麼癌症風險隨年齡上升,因為積累打擊的時間更多了。

又稱
two-hit hypothesismultistep carcinogenesisKnudson hypothesis多步致癌