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三分之二癌症只因运气不好? 精选

已有 4484 次阅读 2017-4-20 14:30 |个人分类:创新速递|系统分类:科普集锦|关键词:癌症 运气 肺癌 预防

近日,国内外主流媒体纷纷以“大多数癌症发生因运气不好”为题或类似题目,报道一项2017年3月24日发表在美国《科学》杂志的研究成果,该研究指出癌症相关的基因突变有三分之二是随机的,这不仅在学术界引起科学家广泛争论,也给普通民众带来极大的困惑。

新论文,旧争论

癌症是所有恶性肿瘤的总称,都是由于一些细胞关键基因发生突变,导致细胞分裂和增殖无法控制而造成的病变,而引发基因突变的原因多种多样,归纳起来则包括环境因素、遗传因素,以及近年来发现的基因随机突变。一直以来,各国卫生部门、防癌公益组织和医生都告诉大家,只要采取健康生活方式、避免接触致癌物等积极措施,大多数癌症可以预防,很多科学研究也支持这一观点。

但是,来自美国约翰·霍普金斯大学的克里斯蒂安·托马赛蒂(Cristian Tomasetti)、李路(Lu Li)和伯特·沃格斯坦(Bert Vogelstein)合作,2017年3月24日在美国《科学》杂志在线发表了他们的最近研究成果,再次挑战了这一观点。

该研究小组基于423个国际癌症数据库,通过复杂的数学模型,分析了全球69个国家人群干细胞分裂次数与癌症风险之间的相关性,这些国家的人口总计达48亿,约占全球总人口的三分之二,涉及的癌症包括17个组织的32种癌症。结果显示,癌症风险和正常干细胞分裂之间存在强相关性,而且年龄越大,这种相关性越高,也就是说干细胞分裂次数越多,基因突变概率就越高,患癌概率也越高,比如,人类结肠的干细胞分裂次数是十二指肠的100倍,而结肠癌要比十二指肠癌常见得多。

上述研究结果并没有引起太多质疑,真正引起争论的是,该研究小组以英国人群为研究对象,对基因突变原因进行了分析,将29%的基因突变归因于环境因素,5%归因于遗传因素,而将剩余的66%归因于细胞分裂时发生的基因随机突变,也就是很多媒体所称的“坏运气(Bad luck)”。之所以选择英国,作者在文中指出是因为英国和美国一样,癌症流行病学调查工作做得扎实,数据比较齐全。

这一结论,与托马赛蒂教授和沃格斯坦教授两年前发表在《科学》杂志、引起广泛争议的论文研究结果高度一致,只是在上一篇论文中,他们只研究了美国的癌症数据库,第一次揭示美国的癌症发生风险与干细胞分离次数具有高度相关性,而引起癌症发生的基因突变三分之二(65%)则是源自随机突变。

2015年1月,关于干细胞分裂与癌症风险相关性的第一篇论文发表后,大多数媒体将报道重点聚焦于论文中关于大多数癌症发生是因为基因随机突变的结论上,如美国《时代》周刊以“大多数癌症你控制不了”为题进行报道,英国《卫报》的新闻题目则是“三分之二成年人癌症源于运气不好”,而BBC则以“大多数癌症归类于‘坏运气’”为题报道这次新闻。2017年的新论文发表后,大多数主流媒体标题依旧,美国CNN报道题目为“‘坏运气’突变造成的患癌风险高于不良行为”,《科学美国人》用“大多数癌症案例源自‘坏运气’”为题报道,而英国《每日电讯报》则有点吓唬读者地说,“即使你采取健康的生活方式,三分之二的癌症也无法避免”。

经过媒体的广泛报道,给那些坚持良好生活习惯、极力避免接触致癌物的人们带来了极大的困惑。如果三分之二的癌症真的都是因为运气不好,那么以往大家已经形成共识的癌症预防措施还有什么意义呢?这同样也引发了很多科学家的质疑和反对。

科学家争论不休

托马赛蒂教授和沃格斯坦教授的2015年第一篇论文一经发表,即引发上百个质疑的声音,光发表在《科学》杂志上的评论文章就有7篇之多,大多数科学家持不同意见。

有科学家首先指出了媒体的误导,托马赛蒂教授和沃格斯坦教授等人的两篇论文只是说明引发癌症的基因突变有三分之二来自不可控的随机突变,但是并非表明这些随机突变就一定能引发患癌,因为很多肿瘤细胞的形成往往需要两个甚至更多的致癌基因突变共同作用,有一些是随机突变,另一些则是环境或遗传因素引起的突变,缺一不可,因此三分之二的癌症源自运气不好是一种误读。

澳大利亚南澳卫生厅的迈克尔·卡拉汉博士(Michael Callaghan)提出,在托马赛蒂教授和沃格斯坦教授第一篇论文中,将一些主要的癌症排除在外,如乳腺癌(占女性癌症的28%),前列腺癌(占男性癌症的26%),非小细胞肺癌(占肺癌的15%)和鳞状细胞肺癌(占肺癌的25%),这无疑造成了统计偏差。不过在新的论文中,托马赛蒂教授等人将这些癌症数据纳入分析体系,研究结果却还是跟第一篇论文基本一致。

大多数学者则质疑托马赛蒂教授等人的研究过分强调随机突变的作用,因为除了目前确定的环境或遗传引起的基因突变之外,在所谓的随机突变中,或许还有一些是环境因素引起的,只是目前并没有研究清楚,不能笼统归入随机突变。

美国石溪大学的吴松(Song Wu)等人则采用四种方法,对托马赛蒂教授和沃格斯坦教授第一篇论文所涉及的数据进行了重新分析,发现外在因素对癌症基因突变贡献率在70%-90%之间,也就是说内在因素对基因突变贡献率则不超过30%,而且四种方法的结论基本一致,该研究论文于2016年1月发表在《自然》杂志。

遗憾的是,托马赛蒂教授等人在新的论文中并没有对此作出回应,虽然新的论文接受了一些批评意见,比如增加了癌症种类、将研究范围扩大到世界主要国家等,不过仍将激起很多的质疑和反对。由于关于癌症的数据仍不完善,机理研究还有待深入,因此目前很难下定论,到底是环境因素是主因,还是随机突变是主因。正如《科学》杂志配发的评论文章所说,预计有关癌症“坏运气”理论的争论还会继续下去。

未来或可防可控

不可否认的是,随机突变是形成肿瘤细胞的重要因素,已经成为科学家的共识。但是,即使以随机突变为主引发的癌症,也并非不可预防。托马赛蒂教授等人在新的论文中就指出,目前已知的造成随机突变的原因包括碱基配对的量子效应、聚合酶造成的错误、碱基的水解脱氢基作用和内生活性氧或代谢物的损伤等。随着研究的深入,如果将来能弄清楚随机突变的原因,或许可以找到减少这些所谓“随机突变”概率的方法,进而减少癌症风险。

即使在对随机突变束手无策的今天,我们也不用因为“坏运气”而沮丧。每次细胞分裂都会产生基因突变,大多数时候这些突变都是无害的,或者被细胞自身修复,只有当发生在肿瘤相关的关键基因上,这些随机突变才有诱发肿瘤的可能,而且最后发展成为肿瘤细胞还需要其他诱因,包括环境或遗传因素的刺激。退一步说,并非所有肿瘤细胞都是致病的。

由于之前有很多人批评,他们的研究对那些正在致力于癌症预防的人们来说,是一个“危险的误导”,托马赛蒂教授等人在新的研究中强调了癌症的可预防性,他们认为环境因素引发的突变是可预防的,而且即使一种癌症50%由随机突变所引发,也是可以预防的,因为引发癌症的基因突变需要多个诱因,而且可能需要这些因素之间相互作用才能最终发展成为癌症。而英国癌症研究中心预测约42%癌症是可预防的,美国疾病预防控制中心则估计在每年死亡的80岁以下癌症患者中有21%可预防,这些预测数据与托马赛蒂教授等人研究成果相吻合。

另外,不同的组织器官,引发癌症的基因突变发生原因也差别巨大,而且随机突变的概率并非代表其可预防性,例如,引发胰腺癌的基因突变中随机突变占77%,环境和遗传因素占23%;肺癌的情况则大不一样,65%的突变归因于环境因素,35%是DNA复制随机突变,而遗传因素基本没有影响,但是英国癌症研究中心调查,约37%胰腺癌是可预防的,而肺癌可预防性则高达89%。

据世界卫生组织数据,2015年全球因癌症死亡人数为880万人,其中肺癌死亡人数169万人,约占癌症死亡人数的19%,是死亡人数最多的癌症,而烟草竟然与22%的癌症死亡案例相关,说明烟草不仅与肺癌息息相关,还与其他癌症有关,表明控制烟草等预防措施,对于减低癌症发生率仍然是最有效的。

尽管争议不断,但是对于癌症研究来说绝对是一件好事,托马赛蒂教授等人的研究无疑开辟了一条新的癌症成因研究思路,将会有更多的科学家跟进。托马赛蒂教授等人在论文中也强调了癌症的早期诊断和早期干预的重要性。

显然,预防癌症,我们应该主动出击,坚持良好生活习惯,保持积极健康心态,避免接触致癌物质,这样,那些“不可控”的随机突变即使发生,也只能唱独角戏,难以兴起多大的风浪。

本文首发于2017年4月6日《南方周末》,http://www.infzm.com/content/123958




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