115年:放射基礎(1)

黃麴毒素B1(aflatoxin B1)導致肝細胞癌(hepatocellular carcinoma)的機轉,主要是造成何種基因的突變?

ARB
BMYC
CBCL2
DTP53

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的是環境致癌物與特定基因突變之間的關聯性。黃麴毒素B1(Aflatoxin B1, AFB1)是由黃麴黴菌(Aspergillus flavus)和寄生麴黴菌(Aspergillus parasiticus)所產生的次級代謝物,常見於保存不當、受潮發霉的穀物(如花生、玉米)。在醫學與毒理學上,黃麴毒素B1被公認為最強的化學致癌物之一,是導致肝細胞癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)的重要危險因子,其致癌機轉具有高度的基因特異性。

選項分析

  • (A) RB:不正確。RB(Retinoblastoma gene)是著名的腫瘤抑制基因,其突變或缺失主要與視網膜母細胞瘤(Retinoblastoma)及骨肉瘤(Osteosarcoma)有關。黃麴毒素B1並非主要針對此基因產生突變。
  • (B) MYC:不正確。MYC 是一種致癌基因(Oncogene),負責促進細胞增殖。其過度表現或基因轉位(Translocation)常見於多種癌症,例如與伯奇氏淋巴瘤(Burkitt lymphoma, t(8;14))高度相關,但與黃麴毒素B1誘發肝癌的機轉無直接特異性關聯。
  • (C) BCL2:不正確。BCL2 是一種抗細胞凋亡(Anti-apoptotic)基因。其異常活化常見於濾泡性淋巴瘤(Follicular lymphoma, t(14;18)),會使得細胞無法正常凋亡而無限增生,並非黃麴毒素B1的作用標的。
  • (D) TP53:正確。TP53 是一個極為重要的腫瘤抑制基因(Tumor suppressor gene),被稱為「基因體的守護者」。黃麴毒素B1進入人體後,經肝臟細胞色素P450(Cytochrome P450)代謝為具高活性的環氧化物(AFB1-8,9-epoxide),該物質會與DNA結合形成加合物(DNA adducts),並專一性地引起 TP53 基因外顯子7(Exon 7)上的第249號密碼子(Codon 249)發生 G 轉變成 T 的顛換突變(G to T transversion, R249S)。此突變使得 p53 蛋白失去正常的細胞週期調控與促凋亡功能,進而誘發肝細胞癌。

答案解析

黃麴毒素B1導致肝癌的分子機制非常明確且具代表性。當人類攝入受污染的食物,黃麴毒素B1在肝臟代謝過程中產生的活性中間產物會攻擊DNA,特別容易導致 TP53 基因發生第249號密碼子的熱點突變(Hot-spot mutation)。由於 TP53 基因負責監控細胞週期並在DNA受損時啟動修復或凋亡機制,一旦該基因發生突變,受損的肝細胞便會逃脫生長限制,最終惡化為肝細胞癌。因此,檢測 TP53 基因的 codon 249 突變,在臨床和分子流行病學上常被視為黃麴毒素暴露的分子指紋(Molecular fingerprint)。綜合以上機制,(D) 為最正確的答案。

核心知識點

醫事放射師及醫事人員準備國家考試時,應熟記以下化學致癌物與其特異性致病機轉:

  1. 致癌物與標的器官/基因配對
    • 黃麴毒素B1 (Aflatoxin B1) \rightarrow 肝細胞癌 (HCC) \rightarrow TP53 基因突變 (Codon 249)。
    • 氯乙烯 (Vinyl chloride) \rightarrow 肝血管肉瘤 (Hepatic angiosarcoma)。
    • 亞硝胺 (Nitrosamines) \rightarrow 胃癌、食道癌。
    • 苯 (Benzene) \rightarrow 急性骨髓性白血病 (AML)。
  2. 肝細胞癌 (HCC) 的主要危險因子:B型肝炎病毒 (HBV)、C型肝炎病毒 (HCV)、黃麴毒素暴露、酒精性肝硬化、脂肪肝與代謝性肝病等。特別注意 HBV 與黃麴毒素在致肝癌上具有強烈的「協同作用(Synergistic effect)」。
  3. 常見致癌基因與腫瘤抑制基因
    • 致癌基因 (Oncogenes):MYC, RAS, BCL2
    • 腫瘤抑制基因 (Tumor suppressor genes):TP53, RB, APC, BRCA1/2

臨床重要性

在台灣等處於亞熱帶且氣候高溫潮濕的地區,穀物、花生若保存不當極易孳生黃麴黴菌並產生黃麴毒素。由於黃麴毒素極度耐高溫(需加熱至280℃以上才會分解),日常烹調無法將其破壞。臨床衛教上,除了推動病毒性肝炎的篩檢及抗病毒治療外,呼籲民眾避免食用發霉、存放環境不佳的花生製品與雜糧,是預防肝癌的核心公衛手段。

參考資料

  1. Aflatoxin sufferer and p53 gene mutation in hepatocellular carcinoma - PMC - NIH (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4611357/)
  2. Genome-wide association study of the TP53 R249S mutation in hepatocellular carcinoma with aflatoxin B1 exposure and infection with hepatitis B virus - Journal of Gastrointestinal Oncology (https://jgo.amegroups.org/article/view/82760/html)
  3. Aflatoxin B1-induced hepatocellular carcinoma in developing countries: Geographical distribution, mechanism of action and prevention - Spandidos Publications (https://www.spandidos-publications.com/10.3892/or.2013.2697)
  4. The aflatoxin B1 formamidopyrimidine adduct plays a major role in causing the types of mutations observed in human hepatocellular carcinoma | PNAS (https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.142200299)
  5. 黃麴毒素 - 維基百科,自由的百科全書 (https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E9%BB%84%E6%9B%B2%E9%9C%89%E7%B4%A0)
  6. 肝癌與黃麴毒素:揭開隱藏在食物中的致癌危機 - UrbanLife Health 健康新態度 (https://urbanlifehk.com/article/120286/%E9%A0%90%E9%98%B2%E7%99%8C%E7%97%87-%E8%82%9D%E7%99%8C-%E9%BB%83%E9%BA%B4%E6%AF%92%E7%B4%A0-%E9%A3%9F%E7%89%A9%E5%AE%89%E5%85%A8-%E8%87%B4%E7%99%8C%E7%89%A9)