“基因”是遗传的基本单位，每个基因透过 DNA 编码，储存了要合成相对应蛋白质的资讯。染色体是细胞内记录遗传讯息最主要的构造，人类细胞至少有 3 万个基因的 DNA 编码储存其中，不同的基因各具特殊功能。当基因要发挥其功能时会依据这些 DNA 编码，透过细胞内“转录”（transcription）及“转译”（translation）机制，合成该基因代表的蛋白质。
新合成的蛋白质各有特定的氨基酸序列，因此大小、结构亦不相同，需担负的任务也不一样。有的蛋白质会分派至细胞膜上接收细胞外的讯息；有的在细胞核内调控基因表现；有的在细胞内负责合成能量分子 ATP；有些蛋白质会分泌到细胞外传送讯息至其他细胞；也有负责清除自由基、修复 DNA 破损及复制染色体等蛋白质。有些基因表现出来的蛋白质扮演着调节细胞生长速度的角色，精密控制细胞的新生以满足生体所需，不能过多或太少，若这些基因出了差错，细胞就有可能生长过剩了。
致癌基因由人体的正常基因转变而来
“致癌基因”（oncogene）是“原致癌基因”（proto-oncogene）发生变异所致。原致癌基因是细胞内的“正常”基因，表现的蛋白质通常具促进细胞生长及增生能力。正常细胞平常并不会大量表现原致癌基因，只有当细胞受到外界刺激需要进行细胞增殖时，才会诱发原致癌基因的表现。但是当其发生变异后，基因不需受到诱发就会持续大量表现（此时便成为致癌基因了），进而使细胞自发性持续增生形成肿瘤。这些过度增生的细胞并非人体健康所需，但初期并不会影响人体正常运作，然而若肿瘤持续恶化，终将影响人体正常的运作，甚至致命。
以下是 3 种会使原致癌基因变异而成为癌基因的机制：
- 原致癌基因发生突变后，使得相对应的蛋白质促进细胞增值“活性”上升了，因此无需增加基因的表现量即足以促使细胞持续增生。
- 原致癌基因从原先的位置迁移至染色体的其他位置，而新的位置若属于基因表现旺盛区域，则原致癌基因也会随之高度表现。
- 原致癌基因于染色体复制时异常多复制了许多套，或是细胞分裂时染色体不平均分配至子细胞，进而使细胞表现过多基因产物。
一些在癌细胞常发生变异的原致癌基因：
1. 表皮生长因子接受器（epidermal growth factor receptor，EGFR）基因
EGFR 基因表现出的是一种细胞表面的接受器蛋白，当它受到“细胞外”的表皮生长因子（epidermal growth factor，EGF）刺激时，会将此刺激讯号传递至“细胞内”，借由活化一连串讯息传递机制，增强许多与细胞增长有关基因的表现。近年来研究发现，EGFR 活化的讯息传递机制也能抑制细胞死亡，促进癌细胞移动及侵犯的能力。EGFR 基因在许多癌细胞都有突变或基因套数增多的情形，两者皆能导致 EGFR 蛋白无须外来刺激，就可不断活化细胞内的讯息传递机制，进而促进癌细胞增生与恶化。EGFR 基因突变于国人“肺腺癌”病患比例很高，约占一半；头颈癌、乳癌、大肠癌则有部分病患 EGFR 会高度表现。
2. Ras 与 Raf 基因
这两个基因的蛋白产物就像细胞内控制细胞生长的分子开关，也都是细胞内用以传递 EGFR 活化讯息的重要环节，当此二基因发生突变而能自发性发送讯号时，意味着细胞会持续生长与分裂，再也无须依靠 EGFR 的活性。Ras 是癌症中很常见的突变基因，约有三分之一癌症病患的肿瘤组织 Ras 基因有突变，胰脏癌病患更是高达 90% Ras 基因有突变、大肠直肠癌与甲状腺癌约有一半病患 Ras 基因发生突变。
3. c-Myc 基因
此基因的蛋白产物为一“转录因子”，能结合至许多与蛋白质合成、细胞生长、分裂有关基因的表现调控区域，并活化它们的表现。癌细胞内的 c-Myc 基因通常没有突变，而是因为基因的套数异常增加或是基因转位至染色体的其他区域，致使 c-Myc 基因的表现大幅增加。c-Myc 表现上升时也会促进细胞与相邻细胞分离，进而促使癌细胞移动力上升，发生癌转移的概率更高。此外，c-Myc 会使粒线体产生较多自由基，增加对 DNA 造成的伤害，进而使基因突变的概率增高因而加速癌症的恶化。
癌细胞多半不会同时表现两个致癌基因
您可能会推测：既然单一致癌基因会造成癌症，是否癌细胞同时拥有多个致癌基因时，会造成更恶性的肿瘤，导致病情更严重呢？然而科学家多年研究却发现，这种情形非常罕见。甚至有研究显示，若让癌细胞同时表现两个致癌基因，反而会使癌细胞生长停顿并呈现细胞老化的症状。
致癌基因是研发标靶药物时锁定攻击的目标
科学家关于致癌基因的研究已有 50 多年的历史，最早是在一些会引起动物产生肿瘤的病毒上发现的。后来才逐渐明了这些病毒的致癌基因是它们于感染动物细胞时，意外将原致癌基因携出并进一步发生基因突变后产生的。
既然致癌基因是导致癌症的原因，阻断它们在细胞内的功能自然有机会治疗癌症。因此国际大药厂研发抗癌药物时早已将各个致癌基因列为攻击标的。如 EGFR 抑制药物（标靶药物）已成功延长许多 EGFR 基因发生突变的癌症病患，虽然肿瘤的生长会受抑制甚至变小或消失，但最后癌细胞仍然会产生抗药性又再复发。后续我们将讨论癌症产生抗药性的原因。
- A comprehensive survey of Ras mutations in cancer
- The MYC oncogene as a cancer drug target.
- MYC on the Path to Cancer
- What makes oncogenes mutually exclusive?
- Retroviral oncogenes: a historical primer
- Where is the Future of Drug Discovery for Cancer?
（首图来源：shutterstock）
