吸烟加剧肺癌风险，吸烟者肺部细胞突变增量在23个吸烟指数后趋于平稳

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作者：Sibyl

导读：随着年龄的增长，人类肺部的突变会不断累积。近期，一项单细胞分析研究发现，对于吸烟者来说，随着年龄的增长，肺部会出现更多的突变，这与他们吸烟量的大小密切相关。

长期以来，人们一直认为吸烟会增加肺部细胞的突变数量，从而加剧肺癌的患病风险。爱因斯坦医学院（Albert Einstein College of Medicine）的一个研究团队通过对吸烟者和不吸烟者的肺部细胞进行测序，发现吸烟者肺部细胞的突变频率的确更高。周一发表于《Nature Genetics》上，题为“Single-cell analysis of somatic mutations in human bronchial epithelial cells in relation to aging and smoking”的一篇研究论文表明，突变率的增长在23个吸烟指数后逐步趋于稳定（一个吸烟指数是指每天吸烟20根，持续一年）。这意味着可能存在一种机制，能抑制额外的突变累积，从而遏制癌症的发展。

https://www.nature.com/articles/s41588-022-01035-w

爱因斯坦医学院医学和遗传学教授，纽约蒙蒂菲奥里医疗中心（Montefiore Health System）肺病专家，也是该研究的共同资深作者Simon Spivack在一份声明中说道：“吸烟量最大的吸烟者并没有表现出最高的突变量。我们的试验数据表明，这些个体在大量吸烟的情况下能够存活这么久，可能是因为他们成功地抑制了进一步的突变累积。”

研究人员使用单细胞多重置换扩增技术，对19名吸烟者（包括正在吸烟的和曾经吸过烟的），以及14名从不吸烟的人（包括两名青少年）进行了近端支气管基底层正常细胞的分析。他们分析了每名参与者的3到8个细胞核，并观察这些样本中SNVs（单核苷酸变异）和Indels（正常DNA序列长度发生改变）的数量。

总的来说，对从不吸烟的人来说，每个细胞核中SNVs的中位数量从11岁的464个到86岁的2739个不等，也就是说每个细胞每年有28个突变。同样，Indels的数量也随年龄的增长而增长，中位数从59到304，也就是每个细胞每年发生2次Indels。

而对于吸烟者来说，每个细胞每年的SNVs数量为91个，比不吸烟的人高出63个。不过Indels的突变数量与不吸烟者是非常相近的。

Spivack说：“这一实验证明了之前的假设是正确的，吸烟会增加突变频率，从而增加肺癌的患病风险。这可能就是不吸烟的人很少患肺癌的原因，而吸烟者患肺癌的概率有10%到20%。”

然而，研究人员发现，不断增加的突变率最终会趋于平稳。通过计算基因突变频率与累积吸烟量（吸烟指数）之间的关系，研究人员发现吸烟者的突变频率一直呈直线上升，直到23个吸烟指数之后开始保持不变。

SNV与吸烟指数关系图

研究人员指出，这就能解释为什么重度吸烟者与轻度吸烟者有相似的突变量。他们进一步表明，一些个体对新突变的累积具有更强的适应力，其中两名研究参与者是AKR1C2多态型的携带者，这种多态型有助于解除香烟烟雾中多环芳烃的毒性，并促进突变的形成。

这一结果也为研究开辟了一条新的道路。爱因斯坦医学院教授，这项研究的共同资深作者Jan Vijg在一份声明中指出，他们准备开展检测DNA修复或解毒能力的试验。

参考资料：

https://www.genomeweb.com/sequencing/single-cell-sequencing-study-finds-increased-single-nucleotide-mutation-rate-lungs

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

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