人究竟为啥会得癌?看看《自然》和《科学》是怎么撕的?

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分类 科研
来源 奇点网

去年过年的时候,在老家遇到了一个嗜烟的亲戚,我好心好意地跟他说,“把烟戒了吧,吸烟有害健康,会得癌症的”。

“呸呸呸,大过年的,看你这乌鸦嘴。抽烟得癌症,那是运气不好。不是有那么多人抽烟好好地活一辈子吗?再说了,前几天我还在网上看到新闻报道,说是科学家已经发现了,得癌症就是运气不好,要不信你去查查。”说完,他悻悻地走了。

得癌症是运气不好?这理论听着还真是新鲜。我赶紧回去查了下。一查还真发现《科学》杂志在1月23日发了一篇“坏运气”和癌症关系的文章。我快速地扫了一眼文章的摘要,赫然看到一句话,“大部分(癌症)是由于‘运气不好’导致的”。然后我就去亲戚家喝大酒去了,尽管喝酒也会引起癌症。但是,管他呢,这是运气的问题。

不过,今年再回家遇到那个亲戚,我又可以理直气壮地劝他戒烟了。因为12月16日《自然》杂志刊文称:“得癌症是因为‘运气不好’?且慢,你说的好像不对,外界因素才是导致癌症的主要原因”。

以上故事纯属虚构,如有雷同纯属巧合

尽管上面的故事是我胡诌的,但是那两篇文章可是真的。那么《科学》和《自然》为什么对癌症的影响因素给出了不同的看法?到底是什么引起癌症的?科学家到底知道不知道导致癌症的真相啊?带着这些问题,我们来看看这两篇文章。

《科学》:大部分癌症是“人品差”导致的!

2015年1月23日,国际著名期刊《科学》杂志刊登了霍普金斯大学Cristian Tomasetti和Bert Vogelstein的研究论文。迅速引起了媒体的高度关注,因为他们的研究结论表明:大部分癌症是“坏运气”导致的。

Vogelstein和Tomasetti为什么会得出这样的结论呢?这来自于他们地观察和统计。

首先,他们发现,人体不同组织之间的癌症发病率是不一样的,例如,人一生中患肺癌的概率是6.9%,患甲状腺癌的概率是1.08%,患神经系统癌症的概率是0.6%,患盆骨骨癌的概率是0.003%,患喉软骨癌的概率只有0.00072%。尽管现在有人认为,抽烟、饮酒、紫外照射、病毒等会影响癌症的发病率,但是这个观点并不足以解释,为什么消化道不同部位患癌概率差别巨大(大肠癌发病率4.82%,小肠癌只有0.2%)。

其次,当前另外一个观点认为,癌症是受可遗传变异影响的。但是,研究表明只有5~10%的癌症是直接遗传的。即使携带有癌症相关的突变,但是不同的器官患癌的概率还是不一样啊。例如,BRAC基因变异与乳腺癌、前列腺癌、子宫癌等有关,可是这几种癌症的发病率也不一样。

最后,他们开始思考:如果遗传和环境因素都不能很好的解释癌症发病率的组织差异性。那这种差异性到底该怎么解释?还好,他们好像找到了答案。那就是组织里干细胞分裂的次数与癌症的发病率之间存在一定的关系。从下图你可以看出,干细胞分裂次数越多的组织,患癌症的风险越高。

Vogelstein和Tomasetti认为,这是因为干细胞分裂多少次,DNA就要复制多少次,每次DNA复制都会出现错误,而且这种错误是随机的,意思就是你不知道它会在哪儿犯错。这个错误有可能导致癌症,有可能跟癌症没关系。到底有没有关系,这是运气的问题,得看造化。

《自然》:大部分癌症是“人品差”导致的?

探索诱发癌症因素对认识癌症是极其重要的,因为这涉及到癌症防治策略的制定,关系到人类的健康。对于Vogelstein和Tomasetti的研究结果,从事于癌症预防工作的人显然是不能接受的。尽管这一年里Vogelstein和Tomasetti的工作受到了多方质疑,但是没人能拿出实实在在的证据。纽约州立大学石溪分校的Yusuf A. Hannun研究团队,作为质疑队伍中的一员,他们也向所谓的“坏运气”假设发起了挑战。

终于,2015年12月16日,国际著名期刊《自然》杂志刊登了Hannun研究团队的研究成果:不可避免的内在影响因素(DNA复制过程中出现的错误)对大多数常见癌症影响微弱(少于10~30%),大多数癌症的发生是受外界环境(紫外线、金属离子、致癌物)影响的。这一研究成果无疑又让奋战于癌症的防治工作的研究人员重拾防治癌症的信心。

Hannun团队是这样得出自己的结论的。

一,Hannun接受对癌症的主流认识:癌症起源于正常组织祖细胞(祖细胞属于成体干细胞,是未分化的多能或专能干细胞)和干细胞的恶性增殖。这种恶性增殖起始于基因变异,但是基因变异既可能来自于内在因素,又可能来源于外界因素。实际上是二者共同作用导致了干细胞的基因变异,干细胞的基因变异才是导致癌症的直接动因。仅仅简单的分析癌症与干细胞的分裂次数之间的关系,是不能证明癌症与内在因素之间存在关系的。

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内因(1)和外因(2)共同引起了干细胞的基因变异,最终是变异的干细胞(3)直接导致了癌症的发生

二,既然内在因素和外在因素都能导致干细胞基因变异,最终导致癌症,那么二者对癌症发生的贡献比重是怎样的?通过对一系列数据进行分析,Hannun发现,通过分析干细胞分裂次数与癌症发病率,并不能区分内在因素和外在因素谁更重要。

三,一开始Hannun团队的研究都是基于“干细胞理论”,为了验证他们的研究结果(一和二)是否可以独立出来。他们又顺带研究了下普通组织细胞分裂与癌症的关系,发现普通组织细胞分裂也与癌症有强烈的相关性。再次证明内在因素并不是癌症发生的主要因子。

四,癌症流行学证据。实际上目前已经有大量的流行病学研究表明,对于很多癌症而言,外界环境在所有的诱因中占有极大的权重。尤其是乳腺癌和前列腺癌,奇怪的是,Vogelstein和Tomasetti的研究论文中却没有这两种癌症。例如,西欧女性患乳腺癌的风险是东亚和中非的5倍以上,澳大利亚男性前列腺癌发病率竟然是中亚和东亚地区的25倍以上。仅仅这两个数据就可以说明外部环境对癌症的发生有重要作用。

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癌症与外界环境的关系及主要风险因子(节选自Nature)

五,Hannun团队建立了内在因素导致的干细胞突变与癌症发生风险模型。这个模型非常强大,给了“坏运气”理论最后一击。通过该模型,Hannun发现内在因素引起的干细胞突变诱发癌症的风险很小,甚至可以说是相当低。

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内外因素对癌症的贡献权重(节选自Nature)

实际上,我不讲你大概也清楚,科学界地争论显然是在告诉我们:对于人类为什么会得癌症,还没有确切的答案。也许你又要问了,“那么,那些科学家整天都在干啥”?答案竟然是,“他们正在努力的探索人类为什么会得癌症”。

癌症的发病机制是极其复杂的,诱发癌症的影响因子也非常多。但是,目前也有比较一致的认识,例如,“癌症是正常组织祖细胞和干细胞的恶性增殖的结果”,等等。

除了少部分遗传性癌症外,大部分癌症的发病是内部和外部因素共同作用的结果(癌症=内部因素+外部因素),二者缺一不可,很难说孰轻孰重。如果非要选一个的话,那我更加认同Hannun研究团队的观点。因为基因突变一直在我们体内发生着,我们基本没有办法避免。我们唯一能做的,就是控制好那些诱发癌症的外部风险因子。目前看来,只有这样才能降低癌症的发病率。

Hannun的研究论文里还有大量数据,如果你有需要可以自己去看看(http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature16166.html)。

 

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