随机性不仅仅是个理论问题，癌症给人类带来了相当多的痛苦。 20 年前，在 20 世纪 90 年代人们认为患癌基本上是随机的，每个人患癌的概率几乎相同。遗传学令人们更加相信患癌症是残酷的，所有被它选中的病人都受到无情的伤害。关于癌症的起因，目前还有争议。有些人认为癌症是由毒素引起的，最好的例子就是烟草和石棉；另一些人则提出病毒是罪魁祸首，例如宫颈癌就是由人乳头瘤病毒（HPV）引起的。每个人的问题都只是冰山一角，借用某位著名癌症专家的话，就像一群盲人，每个盲人手上都拿着答案的一部分。
这种状况我们很熟悉，病因多且交织在一起。环境毒素、病毒、随机突变等因素都在起作用。这就像我们在上文中讨论为什么荷兰人突然成为世界上平均身高最高的人一样，这种状况很难用简单的因果关系来解释。唯一可以肯定的是所有的因果关系最后都指向基因组。任何类型的癌症在细胞内都需要一个触发器，我们称之为肿瘤基因（癌基因）。肿瘤基因的种类很多，近年来世界各地的科学家共同协作，旨在完成一项“癌症图谱”计划，这一计划将绘制所有肿瘤基因的完整分类图谱。肿瘤的发生是从癌基因被激活、抑癌基因被抑制开始的。
一旦提到激活或关闭开关，就不得不提到表观遗传学，随机性问题也需要被提及，因为触发开关这件事完全不可能随机发生。吸烟并不是随机事件，一旦吸烟，患肺癌的风险就明显增加。但是有关癌症的表观遗传学研究提供的答案与问题一样多。首先， 30 年前人们奢望癌症只与一种基因突变有关，这一想法已经被推翻。表观遗传学也遇到类似情况，事实证明一种基因突变可以导致某些类型的癌症，这种疾病似乎与 50 ～ 100 个基因有关。当癌症蔓延时，癌基因可以继续变异，使恶性肿瘤成为快速移动、非常难以追踪的目标。基因靶向药物曾经因成功治疗特定癌症登上媒体头条，例如一种单基因儿童白血病。
经过 20 年的努力，人们试图找到类似的药物治愈其他癌症，然而收效甚微。更糟的是，那些能够杀死全部癌细胞的药物通常只能维持很短的时间。几个月后病人的癌症又会卷土重来。从表面上看癌症的秘密武器似乎是快速而随机地发生基因变异，这符合达尔文进化理论的随机性原则。但有迹象显示事情并不是这样的，没有一种疾病像癌症一样明显与表观遗传畸变相关。某些种类的癌细胞携带的表观基因组与癌症刚产生时的细胞有相同的表观遗传“指纹”。这有助于找到原发的肿瘤组织，即使它已转移到身体其他部位。这一技术将在未来得到广泛应用，它对诊断与治疗不同类型的癌症有重大意义。肿瘤一旦扩散，追踪其原发部位变得非常困难。癌细胞在生长过程中不断变异，这使问题进一步复杂化。我们有望通过比较健康细胞和恶性肿瘤细胞的表观基因组更好地理解癌症的患病风险，表观基因组的影响远远比父母遗传给我们的基因组的影响更重要。
如果仔细查看表观遗传标记（甲基化和乙酰化），是可以预测癌症向哪种类型发展的。这一事实说明癌症的发展轨迹呈开放的楔形，而不是随机突变的过程。我们已经从不同侧面得出结论，你的生活方式、生存环境和个人经历会通过化学反应控制基因的活性。对于某个特定类型的肿瘤细胞来说，每个细胞都会产生相同类型的新突变。因此，表观遗传修饰可以预测新的基因突变。凡是可以做出预测的过程都不是完全随机的。然而预测到这一层面并不能解决全部问题。我们可以用天气来做个类比。在夏天经常会出现雷暴天气，我们可以相当准确地预测它出现的时机。气温升高时暴风雨就会来临，因而一般在下午或晚上而不是凉爽的早晨下暴雨。我们无法准确预测气流、湿度和云的运动，而如果你想要从空气分子层面了解某一场雷暴的起因，则是不可能的。癌症也是如此。在癌症患者体内同时发生许多基因突变，并不是所有突变都产生坏的结果。它会出现数以千计的可能性，结果极难预测。（不能预测结果不代表结果是随机的，就像人的下一个想法不是随机的，但它也是无法预测的。癌症研究尚未弄清楚癌症到底是如何形成和发展的。）
即使我们从基因水平对癌症的病因有了突破性的发现，癌症的不可预测性还是让人类感到巨大的挫折。肿瘤学家们开始抱怨癌症是一个狡猾的敌人，每次找到一种抗癌的解决方案时，它又增加了新的防御手段。（在上文中我们提到癌细胞获得了细胞的所有智慧，这就是很好的例子。）癌症图谱的出现让人们再次燃起希望，根据这一图谱，我们可以整理出危险的基因突变。另外很重要的一点是我们发现癌症的发展与一些特定的信号通路有关，这可能成为治疗癌症的最佳线索。这些信号通路的数量很少，对每一种恶性肿瘤来说只有几十种。换句话说，这种发展模式进一步证明，有关随机突变的传统观点是站不住脚的。
从一个触发器引发细胞的异常反应开始，有些肿瘤需要几年甚至数十年才能发展，这个发现给我们带来希望。异常细胞的形成和发展必须遵循特定的程序，即一定的遗传路径，它包括一系列依次展开的过程。我们打个比方：你可能见过一种小的掌上游戏，在一个带孔的滑板上有一些钢球滚来滚去，你的任务是倾斜滑板使所有的钢球都掉入孔中滚下去。这些孔很小，所以任务一点儿也不简单。现在我们想象癌症的基因突变也面临类似的挑战，它必须通过一个很小的出口（比如在基因变化的无数可能性中出现一种特定的基因修饰）才能继续前进到下一阶段。一旦完成这一步，又会出现下一个小出口，在无数可能性中必须发生某种新的基因变异，然后以同样的方式继续向前发展。
如果一种癌症发展缓慢，比如结肠癌或前列腺癌，癌细胞完成整个发展过程需要 30 ～ 40 年。如果能尽早做出检测，找到可预测某种癌症的表观遗传“指纹”，我们就可以在初始症状远未出现之前战胜癌症。如果我们可以大致推测出原发癌症的细胞种类，以现在的技术可以从它的表观遗传标志预测将产生哪种类型的肿瘤的基因突变，这个发现为我们未来攻克癌症提供了一线曙光。
我们还想要知道，成年人由于毒素、压力、外伤、饮食等原因产生表观基因突变时，是否可以预测在特定细胞中会出现的新基因突变？如果在精子和卵细胞中发生基因突变，它们会遗传给下一代吗？目前我们还不清楚答案。但即使上述现象可能出现，也会让已故的达尔文感到头晕，因为他的理论现在要做出重大修正了。
表观遗传改变除了形成肿瘤之外，还可以形成其他的基因突变。如果这一点能到证实的话，那么根据个人的生活经历和环境也可以预测更多的疾病，至少在理论上有这个可能性。其他慢性疾病在未出现初始症状前很久就可能发生表观遗传改变。如果还在母亲腹中的胎儿遗传了这些表观遗传标记，我们甚至可能提前加以阻止，这听起来更让人觉得不可思议。在我们写这本书时，这些都只是一些有趣的猜想。但设想一下未来这一领域的研究方向，让人不禁神往。
——《超级基因：我们如何改变自己的未来》
人民邮电出版社2017.6出版
作者介绍
迪帕克·乔普拉：医学博士，美国内科医师协会会员，乔普拉基金会创始人，乔普拉健康中心共同创始人，著名的整合医学先驱，提倡改变自我的健康理念。《时代》杂志将乔普拉博士列为“本世纪100位英雄偶像”之一。
鲁道夫·E·坦齐博士：哈佛大学神经学教授，神经学约瑟夫·P·肯尼迪和罗丝·F·肯尼迪讲席教授，美国麻省总医院神经学专业副主席兼遗传学和老化研究室主任。坦齐博士是研究神经系统疾病相关基因的先驱，被《时代》杂志评为2015年“100位最有影响力的人物”之一，入选哈佛大学“100 位最有影响力的校友”，由于对阿兹海默氏症的开创性研究而荣获著名的史密森尼美国创造力大奖。
编辑：Lixy
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