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三分之二的癌症是不可避免的?

利维坦按:秉承客观公正全面,作者所写只是可能与质疑,切勿盲人摸象。但不管怎么说,如果真能把烟戒掉,至少不会是件坏事。



文/George Dvorsky

译/阙正丽

校对/游侠儿

原文/gizmodo.com/two-thirds-of-all-cancer-mutations-are-unavoidable-s-1793568263


两位研究人员在一项研究中称,60%到66%致癌的细胞突变是由DNA 随机复制出现错误而引起的,而这种癌变是无法避免的。这一说法引起了相当大的争议。该项新研究对癌症的出现、确诊和治疗提供了重要的见解,但仍有许多问题亟待解答。


数十年来,癌症研究人员一直认为癌症是由遗传或环境因素导致的,亦或者是两者共同作用引起的。约翰斯霍普金斯大学凯莫癌症中心(Johns Hopkins Kimmel Cancer Center )的新研究表明,另外一种因素也会导致突变细胞不可遏制地繁殖——DNA复制过程中出现的随机的、不可预知的复制错误。更让人不安的是,该研究还发现,没有癌症家族史的人或是生活方式很健康的人也会有这样情况。这一发现意味着,我们需要改进检测癌症的方法,这对早发现早治疗尤为重要。


其中一名研究人员克里斯蒂安·托马赛蒂(Cristian Tomasetti )在昨天的记者招待会上说:“(研究人员)一直以来没发现这一点,是因为之前一直没有人对此进行过衡量。我们今天就来跟大家讲讲这个研究。”


正如作者在这篇新的研究报告中所述——发表在今日的《科学》期刊上——由随机突变引发的癌症近乎三分之二一方面,研究人员把这种癌症叫做“不幸”之症,因为这种癌症是无可防范的。另一方面,科学家们又在极力强调,这不能成为生活无节制的借口。因为这一新的报告以及之前的科研成果均表明,依然有约40%的癌症是可以预防的。


“大家都知道必须避免吸烟等环境因素,以此来降低致癌的风险,但却不太清楚,每个正常细胞在进行分裂和DNA复制产生两个新细胞的过程中,会出现多重错误。”托马赛蒂说,“这些复制错误是癌症突变的重要来源,但历来科学研究都低估其重要性,而本次研究首次对这小部分由复制错误引发的突变进行估量。”


托马赛蒂与他的同事伯特·弗格斯汀( Bert Vogelstein)通过一个新的数学模型对世界各地的DNA测序数据以及流行病学研究结果进行评估之后,得出了这个结论。研究人员发现,在研究的这32种癌症类型中,约66%的癌症突变由DNA复制错误引发,29%由环境因素引发,仅5%由遗传引起。


2015年,托马赛蒂和弗格斯汀发表的一份研究报告也得出了相似的结论,但却引起了极大的争议,因为他们没有把某些癌症类型划入研究范围,而且研究人群仅局限于美国本土的癌症患者。考虑到环境污染物和其他有毒成分在癌症中所发挥的作用,由此提出癌症起因在全球各地都有所不同是合乎情理的。而且,研究人员未能确定DNA 复制错误引起的突变量。研究人员只是将癌症发病率与癌变器官的细胞分裂总数进行了比较。


托马赛蒂在Gizmodo(美国科技博客网站)上说:“这两项研究有很多不同之处,而且有些是我们以前都没做过的。”


这一次,研究人员把乳腺癌前列腺癌列入研究范围,并从全球各地收集癌症数据。而此前,由于数据不充分,这两类癌症没有列入研究。


托马赛蒂说:“我们能和美国一样发现这一相关性(干细胞的分裂数与组织癌症发生率之间)已经是向前迈出了重要的一步,但这真不是最重要的一点(在此次最新的研究中)最大的差异在于,2015年的研究发现了干细胞突变和癌症发病率之间的相关性。但是正如我们所知,相互关系并不是因果关系。而本次新研究首次着眼于所有癌症类型的突变比例,并确定了三种病因。与前一次研究相比,我认为这是一个全新的研究成果。”


托马赛蒂表示,他的研究团队得出的数据与流行病学的预测完全一致。流行病学的估计显示,42%的癌症是可以预防的——这提示着“每个人都应该遵守预防指南”。


为了此次研究,研究人员在国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer)的指导下,将68个国家的423个登记表上的癌症患者的干细胞分裂数进行对比。托马赛蒂和弗格斯汀发现,在研究的癌症类型中,癌症发病率和细胞分裂之间有极大的关联,而且不管环境和经济环境如何变化,这种关联都不受遗传或者环境的影响。为了观察促使变异细胞生长的突变,研究人员使用癌症基因组图谱(the Cancer Genome Atlas)的DNA测序数据和英国癌症研究数据库(Cancer Research UK database)的流行病学数据,建立了一个统计模型。


研究发现了一个有趣的现象,即细胞分裂不受控制,进而出现癌变需要大约两次基因突变——但是并非所有突变都会导致癌症。弗格斯汀在记者招待会上说:“每当正常细胞进行分裂,就会出现几次错误,这些错误就叫突变。”他说,由于突变是随机的,所以这些突变通常是无害的,不会导致基因癌变。“但是,偶然也会有致癌细胞基因出现突变的情况,这个时候只能认栽了。”


虽然总体上,这些“不幸”的癌症在所有癌症类型中占了近乎三分之二,但其实每一种癌症类型的情况都是不一样的。例如,在胰腺癌中,由随机 DNA复制错误引起的占77%,环境因素引起的占18%,而剩下的5%是遗传因素引起的。但是对于前列腺癌、脑癌、骨癌来说,这种随机性高达95%(研究人员把正常DNA复制引起的突变称为随机,而遗传基因或者环境引起的突变不叫随机在乳腺癌中,大多数突变源于随机性,但是有些则是健康因素引起的(肥胖症是一个影响因素)。但肺癌的情况大有不同,环境因素占65%(吸烟者要注意啦)。复制错误引起的肺癌只占35% ,而遗传因素几乎不起任何作用。


研究人员表示,这32种癌症类型的致病因素的作用比例有所不同,原因在于,人体的组织有差异。某些细胞很容易发生突变,其原因还在探究中。而有些细胞则是由于复制过于频繁,给突变制造了更多机会。弗格斯汀说:“干细胞越多,错误就越多。这就是大肠癌发病率高于脑癌的原因。这跟突变本质上的差异无关。”


弗格斯汀希望本次研究能给癌症研究人员带来启发,能更好的理解这其中的风险因素,并研发出新的预防措施。他还说,癌症的二级预防,也就是说,一出现就立马进行治疗——已经是被严重低估,且在癌症研究中亟待研究的内容。而这次研究正是给该领域敲响了警钟。


如同他们2015年的研究一样,本次研究必定会引起人们的关注——势必备受质疑。


石溪大学(Stony Brook University)应用数学与统计系的副教授武黎嵩(Song Wu) 在接受美国科技博客网站的采访时说:“这是一篇有趣的报告。”“然而,就像他们在2015年发表的那篇一样,我认为他们下的结论有点过于冒险了。之前他们说三分之二的癌症是内因引起的,现在他们却改变主意了,说三分之二的突变是由不可避免的内因引起的。我想两年后,他们可能又会有不同的说法。”武黎嵩还认为,他们的报告过度依赖于英国癌症研究所做出的一项流行病学研究,而忽略了其他大量的流行病学研究。“例如,早期的移民研究显示,环境明显会严重影响前列腺(癌症),但托马赛蒂和弗格斯汀居然说其影响几乎为零。”


石溪大学的癌症研究员优素福·哈努恩(Yusuf Hannun )是武黎嵩的同事以及搭档,他也对这次新的研究表示怀疑。他在美国科技博客网站说:“他们上次研究中的逻辑缺陷依然存在,即干细胞分裂和组织特定的癌症风险存在关联。”哈努恩指出,这种相关性并不意味着干细胞会诱发癌症。即使干细胞有这种诱发作用,也不意味着干细胞是唯一的致病因素。他补充说道:“就算把全世界的相关数据都拿来进行归纳总结,也无法掩盖这一缺陷。”


去年,武和哈努恩在顶级期刊《自然》杂志上发表的一项研究,所得出的是截然不同的结论。研究人员指出,环境因素会严重影响致癌风险,且在各类癌症的影响因素中所占的比例高达70%至90%。


托马赛蒂和弗格斯汀的研究也许有缺陷,而且毫无疑问是不全面的。但是,他们提出的某些癌症不受我们控制这一观点确实很有意思。就算遗传和环境不构成威胁,我们的身体也会在不经意的时候产生出可恶的癌细胞,并疯狂生长。眼前,科学家们面临着一项艰巨的任务,即找出预测这种癌症方法——如果可以的话。


与此同时,大家应该在预防癌症上继续努力:吃健康的食物,维持健康的体重,戒烟以及远离致癌环境。


注释:


http://science.sciencemag.org/content/355/6331/1330


http://io9.gizmodo.com/math-suggests-most-cancers-are-caused-by-bad-luck-1677070647#_ga=1.107929862.582808335.1449911484


http://www.nature.com/nature/journal/v529/n7584/abs/nature16166.html



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利维坦”(微信号liweitan2014),神经基础研究、脑科学、哲学……乱七八糟的什么都有。反清新,反心灵鸡汤,反一般二逼文艺,反基础,反本质。


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