对于癌症,一般会理解为正常细胞发生基因突变,突变越来越多,最后变成癌细胞。这个理解不能说错,但它只讲了故事的一半。2026年4月,《Nature》发表了一篇题为《Tumour promotion through the lens of evolution》的综述,重新把一个近百年前提出、后来一度被基因突变理论盖住的问题摆到我们面前:一个细胞有了癌症驱动突变以后,为什么有的最终形成肿瘤,有的却一辈子安安静静?作者给出的核心视角,就是达尔文演化。
达尔文演化有最基本的两个条件:第一,要有差异,也就是“变异”;第二,不同个体在特定环境中拥有不同的生存和繁殖机会,也就是“选择”。把这个逻辑缩小到人体组织内部,癌症就容易理解了。几十亿、几百亿个细胞不断分裂,过程中不断出现各种遗传改变,于是产生许多稍有不同的细胞克隆。而组织环境则像一个不断变化的赛场,有些细胞被淘汰,有些细胞得到扩张的机会。经过一轮又一轮竞争,少数克隆逐渐占据优势,最终可能演变成肿瘤。作者认为,正是“变异—选择—再变异—再选择”的反复过程,构成了肿瘤发生的基本演化逻辑。
过去我们容易把注意力全部放在“变异”上,因为肿瘤里确实几乎都能找到癌症驱动突变。但近十年的研究出现了一个很有意思的现象:在完全正常的皮肤、食管、支气管、结肠、膀胱以及血液里,也可以找到大量带有癌症驱动突变的细胞。有些正常组织甚至已经被一个个突变细胞克隆拼成了“马赛克”。可是,绝大多数携带这些突变的细胞最终都不会发展成癌症。
这就意味着,突变很重要,却不能单独解释癌症。
我们可以把它想成一场比赛。突变相当于不断产生不同特点的选手,但有一个跑得快的选手,并不意味着他一定能赢。如果赛道不适合他,他的优势可能永远发挥不出来。只有当环境发生变化,比赛规则恰好变得有利于他,他才可能迅速超过其他人。
癌症也是如此。某个细胞获得KRAS、TP53、NOTCH1等改变以后,可能只是成为了组织里一个很小的克隆。它未必立刻形成肿瘤。但如果后来出现慢性炎症、组织损伤、某些环境暴露或其他生理变化,正常细胞的竞争力受到影响,而这个突变细胞刚好更适应新的环境,它的优势才可能突然显现出来,开始不断扩张。
这其实就是肿瘤研究中一个很老的概念——肿瘤启动和肿瘤促进。
早在1940年代,小鼠皮肤实验就发现一个非常经典的现象。研究者先用一次能够造成突变的致癌物处理皮肤,单独这样做并不会产生大量肿瘤。但随后反复给予一种主要引起炎症和组织刺激的促进剂,肿瘤便大量出现。第一次处理像是留下了一批已经准备好的危险细胞,后面的刺激则不断改变组织环境,让这些细胞获得扩张机会。这一系列实验奠定了经典的启动—促进致癌模型。
这篇《Nature》综述重新重视这个老概念,是因为现代基因组学给了它新的证据。
我们原来很自然地认为,致癌物之所以致癌,是因为它们损伤DNA、制造突变。但对许多已知或疑似人类致癌因素进行研究以后发现,其中相当一部分并没有表现出明显的致突变特征。作者因此提出:一些因素增加癌症风险,可能主要不是因为它又制造了多少新突变,而是因为它改变了原有突变细胞的适应度,也就是改变了谁更容易在组织里活下来并扩大地盘。
空气污染就是近年来非常典型的例子。相关研究发现,细颗粒物与肺癌风险增加有关,但它的作用不能简单归结为不断制造新的EGFR突变。正常肺组织中本来就可能存在少量携带驱动突变的细胞。污染引起的炎症环境,可以使其中某些细胞获得扩张优势。换句话说,污染不仅可能制造损伤,还可能在已有变异中挑选赢家。这也是作者用来说明肿瘤促进的重要人类证据之一。
紫外线也提供了类似的启发。紫外线当然能够造成DNA损伤和突变,但动物研究同时提示,它还能够改变细胞竞争,使已经携带p53异常的细胞更容易扩张。也就是说,同一种致癌因素完全可能既扮演制造变异的人,又扮演改变选择环境的人。
这也是为什么,从演化角度看,癌症风险不能只理解成身体里积累了多少坏突变。真正的问题还包括:这些突变发生在哪里?周围的正常细胞状态怎么样?组织是否长期处于炎症和修复之中?代谢环境有没有改变?免疫监视是否发生变化?一个本来不起眼的突变克隆,在不同环境下,命运可能完全不同。
甚至同一个突变,在不同阶段都可能表现出相反作用。综述引用的研究发现,NOTCH1突变在正常食管上皮里可以让细胞获得竞争优势、形成大片克隆,但进入肿瘤环境以后,这种改变并不一定继续帮助肿瘤生长,有时反而可能限制肿瘤。这个结果很能说明问题:世界上不存在一个脱离环境以后仍然固定不变的癌基因优势,所谓优势永远是相对于某个特定环境而言的。
这样看,年龄与癌症之间的关系也多了一层含义。年龄增长当然意味着细胞经历了更多次分裂,有更多机会积累突变;但同时,衰老的组织环境也在变化,慢性炎症、修复能力、免疫状态以及细胞之间的竞争关系都可能改变。所以年龄带来的风险,可能既来自变异越来越多,也来自选择环境越来越不同。
从临床角度看,这种认识最重要的意义其实落在癌症预防上。
如果我们把癌症完全理解为随机突变不断累积,那么预防听起来会很无力——人不可能保证自己几十年里每一个细胞都不发生突变。但如果癌症形成还需要适当的选择环境,那么预防就多了一条非常重要的道路:即使不能阻止所有危险突变出现,我们仍然可以尽量减少帮助危险克隆扩张的条件。
减少吸烟和空气污染暴露,控制肥胖及相关代谢异常,减少长期不必要的组织损伤,积极处理能够治疗的慢性感染和炎症,这些措施的意义就不仅是保护DNA。它们还有可能是在保护正常组织原有的生态,让那些已经出现、但尚未占优势的危险细胞继续被压制。作者也正是因此认为,更深入地理解肿瘤促进机制,有可能为未来癌症预防带来新的机会。
参考文献
Lopez-Bigas N, Kandyba E, Gonzalez-Perez A, et al. Tumour promotion through the lens of evolution. Nature. 2026;652:591–601. doi:10.1038/s41586-026-10386-x.