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人为什么得癌症?相比环境和遗传,原来运气更重要

 造就Talk 2020-07-21

导语:对于癌症风险,不考虑运气因素是不恰当的,如同不考虑环境或遗传因素一样。

人为什么会得癌症?恐怕其中原因很多。引人注目的罪魁祸首包括遗传自父母的不良基因,以及有害的环境和生活因素,比如吸烟和暴晒。

但最近在《科学》杂志上发表的一项研究称,癌症的一大因素是随机突变,也就是说我们人体内存在一些容易犯错的细胞,它们在进行正常的复制过程时,自然发生的基因突变,是不可避免的。

实际上,三分之二的致癌突变都是随机的,不是遗传,也不是环境因素所致。美国约翰·霍普金斯大学的研究人员根据新的统计分析,得出了上述结论。但是,他们提醒说,虽然发不发生致癌突变有运气成分在内,但并不意味着我们只能听天由命,很多癌症是可以预防的。他们特意强调了这一点,因为他们先前的研究在这个问题上引发过巨大争议。

2015年初,这项新研究的两位主要研究员克里斯蒂安·托马塞蒂(Cristian Tomasetti)和伯特·沃格尔斯坦(Bert Vogelstein)提出了一个简单明了的假设:癌症风险在一定程度上可以用干细胞复制来解释。组织拥有的干细胞越多,那些细胞的自我复制速度越快,细胞犯错导致基因突变的可能性就越大,因此患癌的风险就越高。

如果某个组织拥有很多快速复制的干细胞,那么该组织在人的一生中发展出癌症的风险会相对更高。这有助于解释不同的器官组织为什么具有不同的癌症风险。例如,肺癌和甲状腺癌比脑癌和盆骨癌更加常见。

对癌症风险的一项分析也为该假设提供了证据支持。研究人员比较了美国人身上25个不同奇观组织患癌的终生风险。他们总结道:“不同组织的癌症风险存在差异,其中65%的差异可以用那些组织中干细胞分裂的总次数来解释。”

无可否认,这一发现令人十分感兴趣,但它被曲解了。新闻标题这样写着:“三分之二的成年人癌症主要‘归咎于坏运气’而不是基因”和“大多数癌症患者‘只是运气不好’。”

这些错误表述引发了大量的纠正性文章和讨论,甚至是新的研究。该研究的作者们也发表了新的文章作出解释。健康专家和医生公开批评道,如果人们认为癌症风险是随机的,那么他们会开始忽视正确的健康建议,比如“涂防晒霜”和“不要吸烟”。

进化讨论

在新发表的研究中,托马塞蒂、沃格尔斯坦和同事李路(Lu Li,音译)再次提出了随机突变是癌症一大因素的观点,同时他们也想要借此机会澄清一下先前造成的误解。

首先,他们基本上重做了2015年的那项分析,这次包括了69个国家的人士(不只是美国人)患上17种癌症的终生风险。数据再次显示,癌症风险和干细胞复制之间存在密切联系,尽管不同的国家和人口有不同的基因和环境因素,这些因素也可能诱发癌症。

然后,他们收集不同类型癌症的基因序列数据和流行病学研究,计算随机突变在各种癌症中具体扮演的角色。结果大为不同。例如,根据他们的计算,77%的胰腺癌突变是随机发生的,8%来自于环境因素,5%归因于遗传因素。就前列腺癌而言,95%的致癌突变是随机的。

对于具有代表性的各种癌症,上图描绘了遗传、环境因素和DNA复制错误所导致的突变比例。三个比例之和为100%。遗传、复制和环境因素的颜色代码都是从白色(0%)到最明亮的红色(100%)。B:大脑;Bl:膀胱;Br:乳腺;C:子宫颈;CR:结肠直肠;E:食管;HN:头和脖子;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

他们总结道,三分之二的致癌突变是随机的。剩下29%的突变来自于环境和生活因素,5%是遗传。

乍看之下,上述结论似乎与那些表述不准确的新闻标题相符。但二者之间存在一个重大区别:癌症是几项突变共同作用的结果。

比方说,某种癌症的形成需要细胞产生三个特定的突变:其中两个突变是随机的,第三个是空气污染中某种有毒化学物所致。因此,只需要避开空气污染,就可以预防第三个突变,从而预防那种癌症。

在新闻发布会上,托马塞蒂和沃格尔斯坦着重强调,他们的数据与预防措施和流行病学数据一致。

哈佛大学研究人员马丁·诺瓦克(Martin Nowak)和爱丁堡大学研究人员巴特罗米耶·瓦克劳(Bartlomiej Waclaw)认为,这项新研究从统计学(但不是生物学)的角度,有力地解释了癌症的形成。“对于癌症风险,不考虑运气因素是不恰当的,如同不考虑环境或遗传因素一样。”他们说。

当然,也有人对这项新研究不以为然。研究癌症预防的爱德华·乔瓦努奇(Edward Giovannucci)在2015年这样说道:“只要不抽烟,你患上肺腺癌的终生风险就会大幅降低……你得盆骨癌的风险甚至更低,因为干细胞分裂的次数更少。那又怎样?”

翻译:于波

来源:Arstechnica

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