出現在錯誤時間的癌症
你的生命從第一個細胞開始，一分為二、二又分為四，以此類推，到了第47次，細胞數達到了約1億億個，你就有了人形。如此眾多的細胞並非烏合之眾，它們中的每一個都知道自己該做什麼，每一個細胞都攜帶著一整套基因密碼，按照密碼的指令，完成著數百萬件的工作，以維持和保護著你的生命。即使是最簡單的細胞，其構造的精細程度也是人類智慧難以做到的，例如製造酵母的基本細胞，所需要的“零件”就和大型波音777噴氣客機一樣多，而人體細胞與之相比，要更多樣，也更復雜。
正在分裂的細胞
人體細胞大多數存活的時間在1個月左右，任何部位的細胞都在有秩序地更新著。當一個細胞離去時，它不露聲色地卸開併吞噬掉它的組成成分而進入凋亡。在你身上，平均每一天都有數十億個細胞殉職。然而，在某些特殊情況下，細胞出現了錯誤，它並沒有按照指令死去，相反，開始拼命地分裂和擴散，這就出現了癌症。雖然出現這種錯誤極其偶然，但是後果卻十分嚴重。
瘋狂的癌細胞
產生癌症的複雜性
人體的癌症是從一個單細胞開始的，它並非外來入侵物，而是人自身的一部分。這個出現錯誤的單細胞，可能被人體的免疫系統清除掉，但也可能躲過免疫系統，特別是在人體免疫力低下時，它肆無忌憚地遊走於全身，逐漸從正常細胞向著腫瘤細胞轉化並分裂繁衍。這是一個複雜而多階段的過程，通常要經過很多年。當分裂累積到10億個細胞以上，才能形成腫瘤而被我們發現。從這個角度上說，癌症患者可能在十餘年前就患上了癌症。
癌細胞的生長，也是人的基因因素和外部因素，如致癌的物理和化學環境、生物感染等相互作用的結果。正因如此，癌症發展不僅具有快速性，還有其複雜性。它可以在身體內的任何部位發病，一旦形成腫瘤，變態的細胞會瘋狂地增長，甚至超越邊界，侵襲身體的毗鄰部位並擴散、轉移到其他器官。癌症的迅速擴散和轉移，成為這種病高死亡率的重要原因。
癌症的複雜性是對人類的最大挑戰，現在人們已經認識到的，
作為一種疾病，癌症是由多種複雜因素造成的，但是無論是什麼因素，無論是什麼癌症，都是因為細胞的基因藍圖或基因組發生了改變。在細胞的生長分化過程中，由於基因組的操控，使得蛋白質呈現出各種不同的狀態，例如大小的不同、形狀的變化和生長速度的快慢等。也正是這些內部原因，在基因組變化下，致使正常的細胞中斷了正常生物學的發展途徑，從而走向了畸形發展，以致失態的細胞失去控制地瘋長。近年來，癌症已成為人類第二大殺手，僅次於冠心病。世界衛生組織的統計數字相當驚人，僅在2012年，大約就有1400萬新增癌症病人，有820萬人在當年因癌症去世。更令人擔憂的是，這兩個數字還在逐年攀升。根據研究預測，在未來的20年內，世界癌症的發病率將以大約70%的速率增加，到2020年癌症當年發病將增至2200萬人。
醫生向患者講述腫瘤如何發生的場景出現次數會更頻繁
人類應對癌症的策略
1975年，諾貝爾生理學或醫學獎獲得者杜爾·貝克（R.Dulbecco）在《科學》雜誌上撰文，提出了人類應對癌症的一個重要策略，這就是從基因組測序出發，從整體角度找出癌症發病機制。這一思想成為癌症研究的轉折點，它促成了25年之後“人類基因組計劃”的啟動，最終這一計劃於2003年順利完成。基因組測序和信息處理能力的發展為癌症的基因組研究奠定了基礎。
繪製人類hla圖譜的計劃已經完成
2005年，美國癌症研究所和美國人類基因組研究所又啟動了“癌症基因圖集”（the cancer genome atlass, TCGA）計劃。這項計劃的目的是利用大規模基因組測序，來加速癌症分子生物學基礎的研究。當時選擇了預後較差的腦腫瘤、肺癌和卵巢癌作為研究重點，由英國桑格實驗室和美國華盛頓大學醫學院開始進行癌症基因組研究。在短短一年多的時間內，發現了一些癌症的相關基因突變和基因組結構的變異，顯示出這一研究方向的巨大潛力，也證明了在國際範圍內收集基因圖譜的可行性。“癌症基因圖集”計劃的成功直接導致了另一個更大規模國際合作計劃的出臺。
ICGC
在美國國家健康研究所的推動下，一個世界範圍內的國際研究組織——“國際癌症基因組聯盟”（International Cancer Genome Consortium, ICGC），以下簡稱“聯盟”，呈現於世人面前。“聯盟”於2008年4月29日在加拿大多倫多宣佈成立，目標是在10年內通過國際合作對50種癌症收集大規模的基因組數據。參加的成員國組織有澳大利亞國家健康和醫藥研究中心、加拿大基因組、安大略癌症研究院、中國基因組測序協會、歐盟委員會、法國癌症研究所、印度生物技術部自然科學部、日本國家癌症中心、新加坡基因研究所、英國維爾康基金會、維爾康基金會桑格研究所、美國國家衛生院等。
癌症是人類最複雜的疾病之一，其複雜性在於它是基因突變與免疫學複雜交匯作用的結果，雖然已經建立了癌症的分類，但是，癌症的複雜性使得人們幾乎找不到任何兩個彼此相似的癌症過程，即使有相似的組織病理學特徵、相似的癌症分期與相似的治療，但在臨床效果上也表現出極大的差異，這就給癌症的基因數據收集和研究帶來了複雜性和海量性。“聯盟”的建立不僅必要，它也是自“基因組計劃”以來人類最雄心勃勃的一個生物醫學研究計劃。“聯盟”要求每一個成員國組織，至少提供出一種或一個亞種以上的癌症基因組全方位的基因數據，每一種項目要收集來自大約500個病人的樣本，並提出高分辨率的數據分析。
未來我們即將面臨疾病大數據時代
“聯盟”根據癌症的“優先級標準”，提出了50種癌症類型。優先級包括癌症的影響力，如發病率，死亡率、治療的有效率以及發病年齡等，還包括科學價值和可行性，例如有能力獲得充分高質量的樣本，以保證提供海量的數據。這50種也都是對全球臨床具有重大作用的類型，其中包括肺癌、乳腺癌、結腸癌、腎癌、食管癌、胃癌、肝癌等。
這項計劃要求利用基因分析技術，編制涉及這50種主要癌症的全方位基因突變編目。這份編目將成為發展新的診斷、治療和預防癌症的方法的重要基礎，也將在現有合作的基礎上，為未來更大的項目計劃，即在基因水平上進一步的合作打下基礎，因而“聯盟”在人類應對癌症挑戰上具有重要的戰略意義。
“聯盟”的研究艱鉅而複雜，僅以“大數據”這一特點來說，相關數字就多得令人窒息。一個桿菌的樣本，DNA就是數以百萬個字母長的密碼，這些密碼又叫做“基礎對”。對於一個人的基因組，則包含著30億個DNA的基礎對。從1982年以來，世界基因庫所存儲的數據幾乎每18個月就要翻一番，而整合這些數據，找出蛋白質和其他相關分子是如何隨著環境或組織變化而變化時，又將是一個帶有巨大挑戰的海量分析。
最近十年的進展
2009年12月，英國桑格研究所在《自然》上刊文稱，他們率先破譯了肺癌、皮膚癌和乳腺癌的全部基因密碼，繪製出相應的腫瘤基因圖譜。通過這一研究發現，在肺癌細胞的基因中，含有22910個突變點，而在導致皮膚癌的惡性黑色素瘤的基因中，含有33345個突變點，這些突變大多數是“被動的”，並不導致癌變，只有其中一小部分顯現出具有“主動性”，會導致癌症發生，它的數量很少，往往不足10個。這是自“聯盟”成立以來的第一個突出成功的案例，他們的成功讓科學家們看到了提前破解基因突變奧秘的希望。
2012年12月5日，“聯盟”宣佈中國在原有分工胃癌研究的基礎上又新增添4個新項目，即對食管癌、結直腸癌、肝癌和鼻咽癌的基因檢測。這4種癌症在中國更為常見，胃癌、食管癌和肝癌在中國的發病率是世界其他地區的兩倍，而鼻咽癌則有70%的患者在中國。目前參與“聯盟”計劃的中國科學家已經有200多位，他們來自北京、上海、廣州、深圳和香港等12個城市和9個研究所，都是精通基因測序以及生物信息學技術的專家。
2014年2月26日，“聯盟”做出了總結報告稱，他們已經收集到了超過1萬個癌症基因組數據，這些數據可以幫助人們更好地認識癌症，提高癌症診斷技術。根據這項研究估計，一個正常細胞的癌變大約需要5個以上基因突變，針對這5個以上的靶點進行治療，成為當前治療癌症的方向。 然而由於癌症的突出異質性和複雜性，靶點的確定以及癌症的靶向治療都難度極大，儘管癌症基因組研究為當前癌症研究提供了一種主要思路，證實了利用生物信息技術戰勝癌症的可行性和較好的前景，成為人類對癌症基因研究的新里程碑，但真正實現對癌症治療的有效策略還有很長一段路要走。
未來通過生物信息技術可以更迅速檢測腫瘤的特異性靶點
#科普一下##科技史上的今天#
希望你從知識中獲得能力，做真正的自己。——謝飛博士
