從2歲起患癌,得過12種癌症,醫生都不理解她為何能存活至今

從2歲起患癌,得過12種癌症,醫生都不理解她為何能存活至今

圖片來源:Pixabay

一位36歲的女性因為罕見的基因突變,成為了全球最容易患癌的人之一。但她也更容易戰勝癌症。近期,在一項研究中,科學家揭示了這名女性充滿不幸,但奇特的經歷。

36年前,一個女嬰凱瑟琳(化名)順利地降生了。當時,她的母親26歲,父親30歲,兩人並非近親,母親在妊娠期內也並無異常。但從出生的那一刻開始,凱瑟琳的生命就註定要經歷一段段非常不幸但又奇特的經歷。

患過12次癌症

第一次不幸發生在凱瑟琳出生1個月時。當時,醫生察覺出她有發育和行動遲緩的情況,且對事物缺乏興趣和活力。又過了5個月後,她的身體上開始長出咖啡牛奶色斑——一種邊緣規則的色素沉著斑,呈褐色或深褐色。這不是一個好徵兆,因為如果色斑直徑超過1。5釐米,數量超過6塊,就意味著凱瑟琳患上神經性纖維瘤病。

凱瑟琳並沒有患上這種癌症,但1年半之後,

一種惡性腫瘤——胚胎性橫紋肌肉瘤找上了她了

。醫生髮現時,這種長在她左耳道中的腫瘤,已經進入了中晚期,需要進行化療和放療。這些療法治好了她,但由此引發的副作用卻影響了凱瑟琳正常的生長、發育過程,她不得不開始補充激素。

2001年,凱瑟琳15歲了。這一年對其他人來說,可能正值青春叛逆期,但對凱瑟琳來說,卻是非常不幸的一年。醫生對她的股骨(大腿骨)、肱骨(上臂骨)和尺骨(前臂內側2根長骨之一)的骨質進行檢測,發現其中可能有內生軟骨瘤。同年,她還確診了另一種惡性腫瘤——

宮頸透明細胞癌

從2歲起患癌,得過12種癌症,醫生都不理解她為何能存活至今

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這種癌症一般是由人乳頭瘤病毒(HPV)感染導致的,但醫生並沒有在凱瑟琳的病灶部位發現這種病毒,也沒有找到其他的病因。當時腫瘤還處於早期階段,為了防止腫瘤惡化奪走她的生命,醫生對她採取了子宮切除、雙側附件切除,再結合化療和放療治療。

在這之後,凱瑟琳又度過了比較平靜的5年。但從2006年開始,她又幾乎每2年都要經歷一次或者以上的腫瘤切除手術,一直持續到了2014年,之後一直比較健康。而細數下來,從出生後,

她一共患過12次腫瘤,其中5次是惡性腫瘤

。可以看出,相比於普通人,凱瑟琳極容易患上癌症。但她患癌後的情況又和普通人不同,在面對惡性腫瘤時,其他人即便接受了治療也很可能無法倖存,但她卻能一次次恢復過來,從死神手裡逃脫。

嚴重的基因突變

近期,在一篇發表於

《科學·進展》

的論文中,西班牙國家癌症研究中心等機構的科學家這樣描述了31歲的凱瑟琳:她身高1。46米,體重44千克,眼窩深陷,面中部、下頜骨發育不全,身體的面板上有多處色斑病變,膝蓋還有過度角質化的情況。他們對凱瑟琳的經歷充滿了好奇,只因她和普通人太不一樣了。

為了揭示凱瑟琳真正的病因,研究者檢查了她體內是否有一些令人容易患癌的基因突變,但是一無所獲。這意味著,凱瑟琳易患癌症另有一些新的原因。隨後,

研究人員採取了最好,也是最後的方法:全基因組篩查

從2歲起患癌,得過12種癌症,醫生都不理解她為何能存活至今

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實際上,人體表現出的大部分生理特徵,都可以對應到基因組上的基因變化。尋找凱瑟琳體內未知的致病基因,就像在DNA“硬碟”裡,尋找一個位置不確定的“檔案”。不過,人的基因數量和長度都是確定的,因此透過外周血細胞全基因組篩查,就能找到答案。

依靠這種方式,研究人員找到了初步的線索:

凱瑟琳的

MAD1L1

基因上存在2個突變

(一個等位基因存在一個突變)。

MAD1L1

表達的MAD1蛋白,是細胞中控制有絲分裂的一個蛋白複合體——有絲分裂檢測點——的組成部分。這個蛋白複合體能確保細胞在一分為二時,兩個新細胞都能分到相等數量的染色體,對細胞的分裂擴增、人體的生長至關重要。

如果不相等,就會出現很大的問題。對於人體這樣需要精細調控的生物體來說,這就是一場颶風般的災難。我們最熟悉的染色體畸變應該是21-三體綜合徵了。這種疾病會導致一部分胎兒自然流產,而順利降生的胎兒會比普通人多一條21號染色體,存在智力發育障礙、生長髮育遲緩等問題,還會有先天性心臟病。

在凱瑟琳體內,

MAD1L1

的突變也導致了細胞中的染色體畸變

。不過凱瑟琳的情況不同於21-三體綜合徵,也不同於其他攜帶

MAD1L1

突變的患者(其他患者通常只有一個突變位點,患癌機率不到50%,且通常只患一種癌症)。經過適當的治療後,

她有了較長的壽命,且不存在智力缺陷

MAD1L1

突變讓她非常容易患癌,而這也與細胞中的染色體畸變密不可分

文章的通訊作者、西班牙國家癌症研究中心細胞研究小組的負責人Miguel Urioste說:“從學術上講,我們不能說這是一種新的綜合徵,因為這是對單個病例的描述,但從生物學上講,這確實是一種新的綜合徵。”

大量細胞都有突變

研究人員發現,凱瑟琳體內

有大量細胞的染色體都是“非整倍體”

(多或少一條或多條染色體等情況)。在非整倍體細胞中,有77。8%的細胞都是單個染色體增減的情況,其中

18號和12號染色體增減是最常見的變異

,在所有畸變中佔比分別為10。3%和9。7%。不過,很多條染色體缺失或增加的細胞很少,這可能是因為超級異常的細胞無法很好地生存,或者會被迅速消除。

凱瑟琳所患的那些腫瘤的樣本,也是染色體畸變最明顯的區域。就拿她所患的宮頸癌來說,

癌細胞中出現了3號、6號、8號或9號染色體明顯增加了1倍的情況

(就是由本來的2條變成了4條)。這也是癌變細胞的一種典型特徵,或者說具有這種特徵的細胞很容易癌變。

從2歲起患癌,得過12種癌症,醫生都不理解她為何能存活至今

凱瑟琳(化名)所患的多種腫瘤中都存在染色體多或少一條或數條的情況。(圖片來源於原論文)

科學家也仔細探究了染色體畸變對凱瑟琳的免疫能力的影響。在她的外周血中,

近40%的細胞都是“非整倍體”

,而還在過渡階段的B細胞中有67。9%都是非整倍體。其中一類B細胞更容易多一條12號染色體,一種特定的T細胞則更容易多一條18號染色體。這樣的B細胞更容易出現白血病中癌細胞的特徵;而這類特定的T細胞卻會更強的細胞毒性,能幫助在先天免疫和獲得性免疫中發揮作用,例如清除腫瘤。

研究發現,這些染色體異常帶來了明顯的影響,

在外周血細胞中有25個基因的表達量會明顯增強

。其中一些基因會使細胞中的轉錄受到抑制,氧化磷酸化減少,核糖體的形成減少,導致細胞更容易死亡。

此外,研究人員還發現

與抗原呈遞、干擾素訊號傳遞,以及自然殺傷性細胞(NK細胞)和T細胞活化相關的分子也明顯增多

。這能促使發揮免疫作用的細胞更積極地向炎症迴圈部位移動,對炎症訊號做出更快速的響應。這些發現顯示,凱瑟琳體內那些非整倍體的細胞,誘導了增加抗原呈遞的自主反應,以及全身非細胞自主性的炎症反應。

從2歲起患癌,得過12種癌症,醫生都不理解她為何能存活至今

相比於其他人和父母,凱瑟琳(化名)體內有多種基因存在明顯上調的情況,這也導致她出現了全身非細胞自主性的炎症反應。(圖片來源於原論文)

研究團隊的成員之一Marcos Malumbres說,“

這些染色體畸變的細胞不斷產生,也使得患者對這些細胞產生了慢性的防禦反應

,有助於患者的體內的免疫系統來清除腫瘤。”根據這種觀點,他們發現人體的免疫系統能夠對染色體數量錯誤的細胞,產生防禦反應,這是“這項研究最重要的方面之一,這可能在未來開闢新的治療選擇。”畢竟,70%的人類腫瘤中都存在染色體數量異常的細胞。

家族中的其他人

在凱瑟琳體內的2個

MAD1L1

基因(一個來自父親,一個來自母親)都存在突變位點。

一個突變來自母親

,曾在一些歐洲人體內被發現。這個突變給凱瑟琳目前的家族帶來不小的影響:她的母親患有惡性乳腺導管癌,母親的姐姐曾經歷過4次不明原因的流產。

另一個是全新的基因突變,來自凱瑟琳的父親

。而父親的一些親人們也遭遇了一些不幸。父親的母親等經歷過3次流產,而父親的妹妹小時候由於一次感染,智力發育出現了缺陷。

而凱瑟琳是2個大家族中唯一攜帶有2處

MAD1L1

基因突變的人,研究人員曾嘗試,讓小鼠胚胎也攜帶和凱瑟琳一樣的

MAD1L1

基因突變。這些小鼠胚胎全都自然流產了,無一存活。Marcos Malumbres說:“我們仍然不知道這個人在胚胎階段是如何發育的,也不知道她是如何克服所有這些疾病的。”可以說,凱瑟琳的存活就是一個奇蹟,而這個奇蹟也幫助她又能一次又一次躲過像死神鐮刀一樣的癌症。

撰文:clefable、審校:栗子

參考連結:

https://www。eurekalert。org/news-releases/969920

https://www。livescience。com/woman-with-genetic-mutation-tumor-prone

原論文:

https://www。science。org/doi/10。1126/sciadv。abq5914