多次打击模型(multi-hit model)
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把它想成一个被好几道独立锁保护的银行金库。一个只撬开了一把锁的窃贼仍然打不开它;只有当每一道锁都被攻破,金库才会敞开。你的细胞也是这样被守护的——好几道不同的防护必须全部失灵,一个细胞才会彻底变成癌。多次打击模型就是这样一种观点:癌症不是由单一一个突变引起的,而是由同一细胞谱系中好几处各自独立的遗传'打击'积累而成的。
更准确地说,这个模型认为细胞是一步步变成癌的:它也许先获得一个开启癌基因的突变(一只卡死的油门),然后丢失一份肿瘤抑制基因的拷贝,再丢失第二份,接着弄坏一个DNA修复基因,如此等等。每一次打击都给那个细胞谱系带来一点点生长优势,于是它的后代繁衍增多、成为下一个突变更大的靶子。最著名的特例是阿尔弗雷德·克努森(Alfred Knudson)针对肿瘤抑制基因提出的'二次打击假说',其中像RB1这样的基因必须两份拷贝都被敲掉,它的保护才会消失。
这个模型一下子解释了好几个现实中的事实。它解释了为什么大多数癌症要花很多年才发展出来、为什么发病率随年龄陡然上升——年纪越大,收集打击的时间就越多。它解释了为什么遗传性癌症往往出现得更早:一个生来就已经带着一次打击的人,需要的额外打击更少。它也带来希望,因为在任一步打断这条链条——通过修复DNA、移除致癌物、或早期发现——都能阻止整个序列走完。
结肠癌是一个教科书式的例子:肿瘤往往沿着一条已知的打击序列发展——先丢失APC肿瘤抑制基因,再激活KRAS癌基因,然后丢失p53——每一步都对应着更晚期、更危险的增生。研究者几乎能从突变出现的顺序里读出这个肿瘤的'病史'。
癌症通常需要积累好几处突变,而不只是一处。
单一一个突变很少导致癌症;这也是为什么癌症风险随年龄上升,因为积累打击的时间更多了。