小学生患癌研究论文

我们身边的癌症患者越来越多了，很多原本幸福的家庭因这个疾病而陷入了泥沼。曾经写过一部科普小说《癌战》，这个小说完全免费地连载在豆瓣阅读上，小说里是一个普通家庭遭遇这种疾病的故事，很真实，但又很让人感慨。

患上这个疾病，砸锅卖铁地治疗，或者放弃，不管是对患者还是家属都是一个问题。今天我们想去探索一个问题是：癌症为何发生，它真是一种人倒霉而遇到的疾病吗？

癌症是一种坏运气吗？癌度决不会搜罗什么墙边小报来拼凑个文章。这里是通过顶级科学杂志《科学》和《自然》中的两篇论文来进行阐释，当然这两篇论文的作者也都是国际研究肿瘤的大牛，这也很好理解，在这两种刊物上论述癌症与运气的文章，没有一定的级别是发表不了的。

首先解释下“癌症”的概念：

癌症：也就是恶性肿瘤，是人身上的细胞在DNA水平上发生改变（突变），导致失去了正常的生长和增殖的调控能力。只要有癌症，就一定存在基因突变。只是可能部分是存在于DNA的甲基化修饰等，目前发现跟癌症相关的基因有几百个，也有说法是1000多个，但是目前直接和靶向用药相关的基因只有几十个。

细胞和细胞分裂，细胞是组成人体的基本功能单位，人有无数个细胞组成，具体数字随年龄而不同。细胞会不断分裂成为两个，替代老旧细胞的凋亡，维持基本的数目。什么时候分裂，分裂成几个的调控很关键，癌症就是这里出了问题。

正方：癌症是因为坏运气

一个多世纪以来，人们已经意识到整个生命过程中，人体的某些组织器官很容易患癌症（如肺部），而某些器官则不易患癌症。比如人一生肺诊断为肿瘤的风险概率是，甲状腺是，脑和神经系统的风险是，盆骨的患癌风险是，而喉软骨的风险是。它们之间患癌症的概率几乎相差了百万倍，究竟是什么导致了这一差别呢？

很容易想到的是环境致癌物，如吸烟、酒精、HPV病毒感染等等，但是这些并不能完全解释得通。如消化系统的肿瘤风险，食管在一生被诊断为癌症的概率是，大肠癌是，小肠癌是，胃癌是。

要知道食物经过消化道时，这些组织器官是暴露于同一环境，为何它们患癌的概率不同。另外小肠患癌的风险概率比脑和神经系统低了3倍，但是小肠上皮细胞经常暴露于环境诱变剂，而脑却被血脑屏障保护的好好的。

另外一个致癌因素是天生遗传了癌症易感基因，但是这只占所有癌症的5%-10%，而且即便是携带某个患癌的易感基因，为何它们只容易在某些组织器官引发癌症？如APC基因突变影响了大肠和小肠的患癌风险，但是携带者（FAP综合征）在大肠患癌的概率远远大于小肠。另外举一个BRCA1和BRCA2的例子，携带突变的人是全身的细胞都存在这两个基因突变，但是为何乳腺、卵巢患癌的风险最易受这两个基因影响呢？

假如环境暴露和遗传易感基因不能解释不同组织器官患癌的风险？那么该怎么解释的通呢，一篇刊登在国际顶级杂志的论文认为是“运气”，或者是细胞分裂次数太多了，恰好赶上了这么件倒霉的事儿。我们人体是由不同的器官组成，器官又是由很多很多的细胞组成，这些细胞是有生命周期的，它们一段时间后就会自动凋亡，然后又有新的细胞替代它们。为了维持一个组织器官的功能，有那么一群专职分裂产生新细胞的细胞（它们也叫干细胞）。

研究者发现，某个人体组织一生患癌的风险与其干细胞的数量和分裂次数有关。人体组织导致癌症的变异只有三分之一是由环境和遗传的易感因素引起的。绝大多数是因为“坏的运气”，也就是人体组织的干细胞在分裂复制DNA时产生的随机错误。用易于理解的话说：常在河边走早晚要湿鞋，分裂次数多自然容易产生某些致癌突变，导致了癌症。

人体的组织器官绝大多数的细胞是分化细胞，这些细胞的生命周期很短，也不能分裂产生新细胞。只有很少的干细胞才具有分裂新细胞的能力。将人体某些组织的干细胞数量、其一生分裂的次数作为横坐标，把某个组织患癌的风险频率作为纵坐标，可以看到很强的相关性（），而且这种相关性是横跨5个数量级，适用于很多类型的癌症。环境和遗传易感因素与患癌风险概率却形不成这种相关度。

图：某些组织干细胞分裂总次数与一生患癌风险具有强相关性

这一论文发布在媒体引起热议，即如果癌症的发生仅仅是“运气不好”，那么像避免强日光浴、戒掉香烟等并不能阻止癌症发生。如果这样，还有必要采取措施预防癌症吗？

为了进一步将环境、遗传易感基因等因素区分开，研究者做了个模型，将肿瘤区分为两大类，D-Tumors（与环境致癌物、遗传的肿瘤易感基因相关），R-Tumors（发生的主要原因归因于组织干细胞分裂次数）。并且将一些肿瘤类型进行了分类。

图：通过随机（干细胞复制）因素、环境和遗传因素对肿瘤的分类

肿瘤的预防，可分为初级预防，包含接种疫苗预防感染、改变生活方式等。还有一种是二级预防，就是通过技术进行早期诊断，在肿瘤没有发生转移前发现并切除。研究者认为，对于D-Tumors（环境致癌物和遗传易感基因），上图中蓝色的柱状图表示，这两种预防措施都有效。但是对于R-Tumors（组织中干细胞分裂次数导致DNA的突变），上图的绿色部分，初级预防可能作用不大，只能在二级预防上下功夫。

反方：癌症更多的归因于环境

纽约州立大学石溪分校的癌症研究专家Hannun对《科学》杂志的这一研究吓了一跳，他认为这一研究是基于干细胞分裂速率，并且假设它们的分裂是独立于外界因素的，但实际上往往不是这样。Hannun教授和同事采用了几种方法，包含流行病学、与特定癌症相关的基因突变模式，开发出了几种数学模型，他们归纳出一个不同的结论——仅仅有10%-30%的肿瘤是因为细胞中DNA的随机突变，绝大多数癌症的发生是因为致癌物，如有毒的化学物质、放射线等。这一研究发表在国际顶级杂志《自然》。

肿瘤是由突变导致的，外部的那些致癌物是通过影响和增加基因的突变影响到肿瘤的发生，外部致癌物质导致的DNA的变化通过干细胞的分裂表现出来。因此肿瘤产生了，这肯定是可以归因于基因突变。虽然干细胞分裂次数与某些癌症的风险有相关性，但是这并不能区分出内部和外部的影响。

图：干细胞分裂时所累积的基因突变包含着随机突变、外在致癌物的诱导

大量的流行病学研究表明，许多癌症发生的绝大部分原因是可归因于环境暴露。尤其是对于乳腺癌、前列腺癌等，这两种癌症的发生频率在地理位置上具有差异化的特点。如西欧的乳腺癌发病频率是东亚、中非的5倍。澳大利亚和新西兰的前列腺癌发生频率是中南亚的25倍。如果移民是从患癌频率较低的国家去患癌频率较高的国家，则不久在患癌频率上也上升了。如下图，很多肿瘤都可以找到较高的外部风险因素，通过预防和干预，这些肿瘤也是可以预防的。

图：不同肿瘤外在风险因素的流行病学研究

基于流行病学、不同癌症基因突变的特征，研究者建立了多个模型得到的结论是仅仅部分肿瘤的发生可归因于人体组织器官内干细胞的分裂次数累积（10-30%）。导致癌症发生的主要原因是环境有害物质的暴露、饮食等等，这些因素是可以主动调整加以预防的。

尾声

正方：《科学》杂志研究论文的共同作者，约翰霍普金斯大学的数学家Tomasetti后来解释说：他的研究论文仅仅想去解释不同类型癌症中患病率的不同，没有去打算阐明癌症发生的原因，我们也绝对没有说三分之二的癌症只是内在因素。而且很明显，环境因素影响了肿瘤的发生。

反方：《自然》杂志研究论文的Hannun告诉BBC新闻：尽管他的研究论文认为环境因素是在癌症的发生扮演重大的角色，但是癌症仍然是内部因素和外部环境因素综合的结果，有时这里确实存在运气的成分。

尽管研究者做了解释，但之前排山倒海的媒体报道还是产生了影响，国外的媒体、“吃瓜群众”对此似乎也乐于讨论。通过两篇论文翻译和整理后的结果，以及后续研究者的解释，癌度的结论和建议只有一个：远离环境致癌物、每天保持积极和乐观的好心情，这些我们人类能选择和控制，也是唯一能做的预防癌症的事情。内部那些不可控的运气因素确实有，只是概率多大的问题，而且不同癌症类型的概率也不一样。

癌度有话说：

也许我们都认为癌症是个很遥远的事情，其实只要是人的寿命延长，这就是不可避免的疾病。《癌战》小说里的那些无奈、挫折并非是夸大其词。这个文章讨论的是癌症是不是一种坏运气，虽然我们很想完全否决，但是确实存在这么坏运气的成分，只是两篇研究论文辩论的是“坏运气”占的比例多少、影响的肿瘤类型多少而已。“坏运气”是不可控制的，我们只能把注意力放到能够控制的事情上，如健康的饮食、好的作息习惯、积极和乐观的心情等等。而这些是需要读者您来选择和决定的。

编者：翱宇

参考文献：

1、Tomasetti C, Vogelstein B., Science. 2015 Jan 2;347(6217):78-81.

2、Wu S，et al., Nature. 2016 Jan 7;529(7584):43-7.

3、.

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