“为什么是我?”一张《癌症霉运排行榜》道出了真相?
“为什么是我?”一个肿瘤患者最为困扰的问题。
近日,国际顶尖学术期刊《science》(中文名:《科学》)刊登了一篇来自美国约翰霍普金斯大学Kimmel癌症中心的研究。
该研究称,近三分之二的癌症基因突变可归咎于健康细胞在分裂过程中发生的DNA(脱氧核糖核酸)复制随机错误,即,所谓的“坏运气”,而不是遗传基因或环境因素。
与此同时,基于该论文制作的一张《癌症霉运排行榜》的图片在网络疯转,它让更多的人相信大多数癌症的发生其实是随机的,取决于“上帝掷骰子”。
(网传《癌症霉运排行榜》图片来自网络)
癌症的发生真的取决于“运气”吗?
我们该如何正确解读《科学》杂志上的这篇论文?
关于癌症的“坏运气”
这一结果是这么得出来的?
约翰霍普金斯大学的数学家Cristian Tomasetti、癌症遗传学家Bert Vogelstein(贝尔特·福格尔斯坦)是该论文的共同作者。
早在2015年,他们就提出了癌症的发生归咎于“坏运气”的观点,但由于当时是基于美国人群的研究,以至于引发了一场争议风暴,他们也因此受到了科学界的大规模的批评。
这一次,两位学者基于423个国际癌症数据库,利用数学模型分析了全球近70个国家人群干细胞分裂与癌症风险之间的关系。
结果发现,无论国家的环境还是经济发展阶段如何,癌症风险和干细胞分裂之间存在强相关性(中位数为0.8),得到了与两年前一样的结论:
即,66%的癌症的发生可归咎于DNA复制随机错误,29%可归因于生活方式或环境因素,剩下的5%源于遗传因素。
研究还以胰腺癌为例,胰腺癌77%的突变可归因于DNA随机复制错误,18%为吸烟等环境因素,只有5%是遗传因素;前列腺癌、脑癌或骨癌95%的突变是由DNA复制随机错误造成。
(图片来自论文:B:脑,BL:膀胱,Br:乳腺,C:宫颈,CR:结直肠癌,E:食管, HN:头颈,K:肾,LI:肝,LK:白血病,LU:肺,M:黑色素瘤,NHL:非霍奇金淋巴瘤,O:卵巢,P:胰腺,S:胃,TH:甲状腺,U:子宫。)
“
“正常细胞每次分裂时,都会发生几个错误或者说突变,这些突变大多数时候不会造成伤害,因为它们发生在垃圾DNA上、与癌症无关的基因上或者不重要的区域,这是通常情况,按我们的说法这就是好运气,若它们偶然发生在癌症驱动基因上,这就是坏运气。”
近日,贝尔特·福格尔斯坦在美国首都华盛顿接受媒体采访时表示。
”
研究基因的专家说
“致癌基因突变不等于真正患癌”
中科院遗传学博士王军一仔细看了这篇论文,他是专门研究基因检测疾病,包括基因检测肿瘤。
“《科学》杂志这篇论文研究的是致癌基因突变的原因,原文的意思是,致癌基因突变除了一直以来教科书认为的遗传和环境因素,还需要注意第三种因素,DNA不可避免的复制突变。”
王军一说,致癌基因突变并不等于致癌,这是两个概念。
理论上来说,癌症几乎是基因突变导致的,但基因突变不一定能发生癌症,基因突变在身体里时时刻刻存在。
从基因层面来分析,得癌症要有4个要素——
第一个因素,细胞分解次数。细胞不断分裂,细胞一个分裂成两个,每次基因都要进行复制,分裂的越多,复制次数越多,就越容易出错,好比打字员打字,多打几遍,出错几率肯定变大。
什么情况导致细胞分裂次数增加?比如炎症、感染、年龄增加、不良习惯的刺激(吸烟喝酒等)。机体受到伤害,每次修复都会增加细胞分解次数。
第二个因素,每次分裂产生的突变基因数目。这个和遗传相关。不同的人,产生的突变不一样的,有的人先天性带有基因的缺陷,尤其是遗传性的肿瘤。比如乳腺癌、结直肠癌和胃癌,存在遗传性的情况。
基因的不足体现在细胞每次分裂,细胞产生突变的数目远远大于一般人。
基因缺陷导致基因突变数目比较多。比如,安吉丽娜·朱莉携带乳腺癌易感基因,那么她细胞分裂产生的突变是正常人的上百倍,发生肿瘤的概率就要高。
第三个因素,人体有2.5-3万的基因,现在已知的和肿瘤相关的基因有一百多个。有些基因突变发生在致癌基因上。
第四个,免疫系统清除癌细胞的失败率。免疫系统如果足够强大,哪怕发生了细胞突变,又发生在致癌基因上,免疫系统也可以把“坏分子”清除掉。
“
王军一还说,“我不赞成对一篇论文过度解读。这篇论文讲的是基因发生突变的概率,而不是发生癌症的概率。不能混淆概念。”
”
癌症发生有三种大的类型:遗传性、家族性和环境。遗传性是指直系家属里有人得了某种癌中,家族中其他人也可能患有同样的癌症。
“遗传性倒可以说运气好或者不好。基因上有些人的不足多一些,运气不太好,有些不足少一些,运气好。这个运气是父母遗传给你的。”
该研究有一定的局限性
癌症的发生
还与机体“纠错机制”失效有关
(制图 章琳)
浙江大学医学院附属第一医院肿瘤中心主任滕理送教授、浙江大学医学院附属邵逸夫医院副院长兼肿瘤内科主任潘宏铭教授,他们都读了这篇论文,一致认为,这是基于大数据的研究,从模型、研究方法来看没有问题,得出的结论也确实有一定的道理,但是该研究有一定的局限性。
“我们的细胞确实每天都在分裂,在分裂复制的过程中也确实会发生错误,这就好比哪怕是不管多么训练有素的士兵,也会有犯错的可能,这是无法避免的。
换句话说,机体发生肿瘤有一定的必然性,但该研究忽视了一点,我们机体是有‘纠错机制’的。
即,当DNA复制发生错误时,机体会对其进行修复,以保证DNA在复制过程的高准确性。
换句说,如果机体的‘纠错系统’能够正常运作,没有失效,那么,即使DNA在复制过程中发生了无法避免的错误,癌症也不会发生。”潘教授说。
为什么机体的“纠错机制”会失效?
滕教授表示,一方面与随着年龄的增长“纠错系统”功能减弱,DNA复制出错率增加有关,即,内因;另一方面与外因的推动密切相关,如,抽烟、喝酒、熬夜、空气污染、辐射等,这些不良外因不仅增加DNA复制的出错率,也影响了机体“纠错机制”的运行。
潘教授还打了这么一个比方:
他说,如果把癌症的发生比作交通事故,癌症细胞好比马上路行驶的车辆,它们的存在有一定的必然性,但是如果这些车辆都能够遵守交通规则,交通就不会堵塞。
然而,事实是每天总有那么几个或一部分人不遵守交通规则,影响了交通秩序,对于这些人,我们一般会先有交警对其进行教育、批评,这就好比机体内的“纠错机制”。
可当太多人违反交通规则,或者突然出现重大交通事故时,交警又一时半儿处理不了,交通就会出现瘫痪,此时,癌症也就发生了。
由此可见,影响癌症的发生除了DNA随机复制的错误,还与人们的遗传基因、生活习惯密切相关。
“
“该论文仅仅解释了DNA复制错误导致癌症的发生,没有解释为什么会出现这种错误。殊不知,在癌症的发生过程中,各种外因恰恰起到了巨大的助推作用。”潘教授说。
”
那些与DNA复制错误强相关的肿瘤
大都属于与外界接触少的肿瘤
分析《癌症霉运排行榜》滕理送教授还发现,那些与DAN随机复制错误强相关的癌症大都是与外界接触较少的癌症,如,骨癌、脑癌等,而与外界接触较多,容易受到“污染”的癌症,如,黑色素瘤、喉癌、肺癌、食管癌等,它们的发生于环境的关系更加密切。
“这从侧面反应了癌症的发生与外界因素密切相关,突显了健康生活方式的重要性。”滕教授说。
对此,国际著名期刊《nature》(中文名:《自然》)杂志曾刊登了纽约州立大学石溪分校的Yusuf A. Hannun研究团队的成果:
他们发现,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。
同时,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。
(癌症与外界环境的关系及主要风险因子 节选自Nature)
得不得肿瘤靠运气?
健康的生活方式可以让你少得癌
说起“癌症得不得靠运气这个话题”,浙江省肿瘤研究所研究员苏丹有发言权。
苏丹研究员指出,虽然人与人之间,干细胞分裂犯错的几率基本平等,但把犯错的干细胞重新“拉回正途”的能力却是不一样的。
人体细胞具有DNA修复能力,可以将“犯错”的干细胞恢复正常,重新执行它原来的功能。
“即便突变的细胞无法修复,机体还有免疫功能可以对付这些‘异己’,因此经常锻炼、保持良好的生活方式都是非常重要的。”
“抽烟、喝酒、熬夜,疾病的家族性遗传风险,或者易感基因,对细胞发生随机突变是刺激性的因素。而且不良的生活方式和饮食习惯,又会影响到DNA的修复能力。
总的来说,只有在这些因素的综合影响下,才会导致癌症的发生。”苏丹研究员说,“因此,预防癌症还是很必要,很有价值的。”
癌症可以预防吗?
“当然可以。”苏丹研究员说,可从改变生活习惯、改善环境因素、预防性治疗等多方面着手。
英国癌症研究所曾做过一个调查,发现42%的癌症可以通过改变生活方式来预防的。当然,通过改变生活方式来预防癌症,也不等于就肯定不得癌,但可以降低患癌几率。
癌症发现的早晚
五年生存率大不相同
(制图 章琳)
姑且不论究竟是哪种因素对癌症的发生影响更大,潘宏铭教授和滕理送教授一致表示,早发现、早检查、早治疗对远离癌症的死亡意义重大。
“五年生存率”,大部分癌症患者对这个医学名词都不陌生,它是对癌症患者生存期评估的专业名词。
“
潘教授表示,五年生存率在很大程度上取决于肿瘤的恶劣程度,如果肿瘤仍处于早期阶段,且病灶较小,癌细胞无任何转移,此时只要积极治疗,患者的预后大都较好。
相反,一旦肿瘤已经扩散、转移,患者的预后大都较差。
”
“以乳腺癌为例,如果是早期的,肿块<2厘米,且没有转移的,5年存活率可以达到90%以上,但如果是晚期的患者,5年存活率则低于10%。”滕教授说。
如何早发现?潘教授、滕教授针对临床常见肿瘤,提出了一些建议——
肺癌:45岁以上者建议每年做一次低剂量螺旋CT,肺癌的高危人群建议提前至40周岁。
乳腺癌:30岁以后每个月月经干净后的7-10天对乳房进行自检;40岁以后应定期去专科门诊就诊,必要时定期做乳腺B超、鉬靶等。
肠癌:若出现大便习惯改变,包括大便次数、形态、颜色等,要及时就诊,必要时做个肠镜;50岁以后应去医院做个肠镜,若结果正常可间隔三五年后再做,若结果异常,要及时咨询专科医生,必要时第二年再做一次肠镜。
胃癌:长期有胃部不适者应及时就诊,必要时做个胃镜;45岁以上者每年应定期做个胃镜。
肝癌:肝炎患者每年应定期复查肝功能,做B超。
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