为什么劝不动老烟枪戒烟？部分老烟枪自带保护罩

研究背景

肺癌是全球癌症死亡率最高的类型，与吸烟有强烈的相关性。香烟中的化学致癌物如多环芳烃（PAHs）能够引起DNA损伤，从而导致癌变。尽管已有研究评估了吸烟总量、持续时间、强度和戒烟时间对肺癌风险的影响，但对正常肺细胞中体细胞突变的积累速率及其与肺癌风险的关系了解有限。因此，研究团队旨在通过单细胞全基因组测序技术，定量分析年龄和吸烟对支气管基底细胞（PBBCs）体细胞突变负荷的影响。

研究方法

• 患者和样本：31名参与者（包括14名从未吸烟者和19名吸烟者）中获取PBBCs，这些参与者在进行支气管镜检查期间提供了样本。
• 测序方法：通过对单个细胞核进行WGS，Illumina NovaSeq S4 测序平台上以 2 × 150 双端模式对文库进行测序，覆盖深度为 30 倍
• 数据处理：常规的trim质控，bwa 比对 GRCh37，然后GATK流程，不过GATK版本太低。call somatic 突变是用了 SCcaller 工具。然后进行过滤，并使用 ANNOVAR 进行注释，最后基于 COSMIC数据库进行突变特征分析

研究结果

主要发现：

• 年龄与突变频率： 研究显示，无论是否吸烟，随着年龄的增长，PBBCs中的单核苷酸变异（SNVs）和小的插入和缺失（INDELs）的频率都在增加。在从未吸烟的个体中，突变频率的增加与年龄成正相关，大约是每年每个细胞28个突变 SNV 和2个 INDEL 。图中每个捐献者（年龄），都会对应3个点，分布是该个体的3~5个细胞的突变数中位值和最大最小值。

• 吸烟与突变频率： 吸烟者的突变频率显著高于非吸烟者（图ab）。突变频率与吸烟包年数（pack-years）呈线性增加，直到大约23包/年，之后突变频率不再增加，重度吸烟者（> 60包/年）PBBC的突变频率并不高于中度吸烟者（20.1-60包/年）（图cd）。研究团队认为，重度吸烟者存在通过减少突变来降低肺癌风险的内在因素，例如通过提高 DNA 修复准确性或通过优化烟草烟雾的解毒来减少 DNA 损伤。这种现象可能与个体间的基因差异有关。部分长期吸烟且长寿的人群体内自我保护机制更强，能够抑制吸烟带来的基因突变，降低肺癌风险。

• 突变特征： 研究中发现了吸烟者存在与肺癌相关的特定突变特征（SBS4），这在非吸烟者的PBBCs中几乎不存在。此外，研究还观察到与年龄和吸烟都相关的SBS5突变特征。

总结

该研究提供了吸烟增加肺癌风险的分子机制的直接证据，即吸烟导致正常肺细胞中的体细胞突变频率增加。此外，研究还发现在重吸烟者中突变频率的增长趋于平稳，这可能表明存在减少突变的内在因素，如提高DNA修复的准确性。这些发现为进一步评估调节正常支气管细胞突变敏感性的内在肺癌风险因素提供了理论基础。