如果說,很多人患上癌癥只是因為“運氣不好”,你聽了是否會覺得太過輕率?然而,在上周發(fā)表在《科學(xué)》(Science)雜志上的一篇文章里,兩位科學(xué)家確實提出了這樣一種說法。這里,所謂的“運氣不好”指的是在健康細(xì)胞分裂時隨機(jī)發(fā)生的遺傳錯誤或突變。
這篇文章的作者,約翰斯·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院(Johns Hopkins University School of Medicine)的克里斯蒂安·托馬塞蒂(Cristian Tomasetti)和伯特·福格爾斯泰因(Bert Vogelstein)博士指出:就人們罹患多種癌癥的風(fēng)險而言,有三分之二可歸因于隨機(jī)突變,而人們一般印象中的癌癥元兇——遺傳和環(huán)境因素——的貢獻(xiàn)只占三分之一。“我們認(rèn)為這是一種基本機(jī)制,而且,這也是人們第一次對其進(jìn)行衡量。”應(yīng)用數(shù)學(xué)家托馬塞蒂博士如是說。
雖然研究人員早就懷疑偶然性在癌癥發(fā)生中具有一定的作用,但這次發(fā)現(xiàn)其影響居然如此之大,讓他們也頗感驚訝。
“這絕對出乎我的意料,”托馬塞蒂博士說,“大概是我預(yù)想的兩倍。”
他又補(bǔ)充道,對于一些人來說,這項研究成果可能是個好消息,對其他人來說則可能相反。
吸煙會大大增加患肺癌的風(fēng)險,但其他癌癥的病因尚不十分清楚。有很多患者都懷疑是不是自己做了什么不該做的事才導(dǎo)致癌癥降臨在自己身上,也想知道自己是否本可以采取某些措施來防止癌癥的發(fā)生。
“我覺得,對于普通的癌癥患者,這是個好消息,”托馬塞蒂博士說。“知道總的來說,大部分癌癥只是運氣不好惹的禍,從某種意義上也算是一種寬慰和解脫。”
托馬塞蒂博士預(yù)計,沒有患癌癥的人可分為兩個陣營。
“有些人喜歡把生活中的每一件事情都納入掌控之中,對他們來說,這研究結(jié)果恐怕就非??膳铝耍?rdquo;他說。“因為它代表在癌癥中有相當(dāng)一部分因素是人力無法控制的。”
“而對于抱持其他態(tài)度的人,這實際上是個好消息。‘這真讓我開心。當(dāng)然,我仍然可以繼續(xù)堅持我所知道的所有不會增加癌癥風(fēng)險的好習(xí)慣,比如良好的飲食、鍛煉身體、避免吸煙等等,但另一方面,我也無需緊張兮兮事無巨細(xì)地留神生活中的每一件小事、每一個動作,以及我觸摸或者食用的任何東西。’ ”福格爾斯泰因博士稱,自從他做實習(xí)醫(yī)生時接診了第一名患者——一名患有白血病的四歲女孩起,數(shù)十年來癌癥的原因問題就一直困擾著他。那女孩的父母悲痛欲絕,想知道是什么原因?qū)е铝诉@種疾病。他卻沒有答案,只能一次又一次地聽著患者及其家屬,尤其是癌癥患兒的父母提問同樣的問題。
“他們認(rèn)為是自己把不良基因遺傳給了孩子,或者是給孩子們吃了不對頭的東西,又或者是不該讓孩子們接觸車庫里的顏料,”福格爾斯泰因博士回憶道。“但事實并非如此。這些想法只是徒令他們深感內(nèi)疚和自責(zé)罷了。”
托馬塞蒂博士和福格爾斯泰因博士發(fā)現(xiàn),很多癌癥病例的發(fā)生是因為隨機(jī)的遺傳學(xué)意外事件導(dǎo)致的,這意味著你可能根本無法去進(jìn)行預(yù)防,相反,倒是應(yīng)該更加重視開發(fā)更好的檢測手段,以便盡早發(fā)現(xiàn)癌癥,從而治愈它們。
“癌癥只要存在,就會留下一些信號,所以基本上我們只需要學(xué)會如何更明智地尋找這些信號就行了,”托馬塞蒂博士說。
上述結(jié)論的得出是基于一個統(tǒng)計學(xué)模型。在建立這個模型時,兩位博士采用了關(guān)于31種不同組織中細(xì)胞分裂率的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)。干細(xì)胞是他們特別關(guān)注的對象,這是一種存在于各種器官或組織中的為數(shù)并不多的特殊細(xì)胞,可以分裂產(chǎn)生新的子細(xì)胞,以替換原來那些受損或老化的細(xì)胞。
在細(xì)胞分裂時必須完成DNA的復(fù)制,這一過程中發(fā)生的錯誤可能觸發(fā)細(xì)胞不受控制地生長增值,進(jìn)而導(dǎo)致癌癥。
研究人員想知道,較高的干細(xì)胞分裂率可增加患癌癥的風(fēng)險,這是否單純是因為分裂次數(shù)越多,發(fā)生錯誤的機(jī)會也越大。
福格爾斯泰因博士表示,隨著近幾年來對干細(xì)胞生物學(xué)的認(rèn)識有所進(jìn)展,這種類型的研究才具有了可行性。
但該分析中并未包含乳腺癌或前列腺癌,因為尚無有關(guān)這些組織中干細(xì)胞分裂率的足夠數(shù)據(jù)。
兩位博士進(jìn)行這項研究的一個出發(fā)點是一項在100多年前就已經(jīng)被人觀察到,卻從未真正得到解釋的現(xiàn)象:某些組織比其他組織更容易發(fā)生癌癥。例如,大腸的終生癌癥風(fēng)險為4.8%,,是小腸(0.2%)的24倍。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),大腸內(nèi)的干細(xì)胞遠(yuǎn)多于小腸,且它們的分裂也更加頻繁,約為一年73次,而小腸干細(xì)胞一年只分裂24次。在其他的許多組織中,干細(xì)胞分裂速率也與癌癥風(fēng)險密切相關(guān)。
某些癌癥(包括特定的肺癌和皮膚癌)的發(fā)生率比單純根據(jù)干細(xì)胞分裂速率推斷出的要高,這是因為在這些疾病中,已知的重要環(huán)境因素,吸煙和日光暴露也發(fā)揮了一定作用。另外,還有一些癌癥較之預(yù)期更為常見是因為它們與致癌基因有關(guān)。托馬塞蒂博士以車禍風(fēng)險為例對該研究結(jié)果進(jìn)行了闡釋。一般來說,行程越長,發(fā)生車禍的幾率就越高。惡劣天氣等環(huán)境因素以及車輛故障等都可能令這一基本風(fēng)險進(jìn)一步增加。
“這個類比生動地描述了我對癌癥的看法,”他說。“其實,它是遺傳因素、環(huán)境和偶然性三者綜合作用的結(jié)果。其基礎(chǔ)是突變機(jī)會,其上再加上遺傳或者環(huán)境和生活方式的影響。”
位于曼哈頓的紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心(Memorial Sloan Kettering Cancer Center)的臨床遺傳學(xué)服務(wù)主任肯尼思·奧夫特(Kenneth Offit)博士稱贊這篇文章“對在不同人體組織中觀察到的復(fù)雜的癌癥模式進(jìn)行了優(yōu)雅的生物學(xué)解釋。”
他認(rèn)為該假說“應(yīng)該是正確的”,但他也補(bǔ)充道這“只是一個初始近似值”,并指出,某些類型的癌癥并不符合這一模型。例如,有一種甲狀腺癌中的遺傳成分就大于模型中的預(yù)期值。
雖然這篇論文關(guān)注的是癌癥中不受人力控制的因素,但奧夫特博士認(rèn)為,大約一半的癌癥死亡還是可以避免的。
“因此,不應(yīng)該輕視公共衛(wèi)生信息的重要性,”他說,“盡管從細(xì)胞水平上來說,大多數(shù)癌癥可能是由于影響DNA復(fù)制的隨機(jī)事件所導(dǎo)致;但在人群水平上,可降低癌癥負(fù)擔(dān)的最強(qiáng)有力的干預(yù)措施仍是戒煙,了解家族病史,以及將體重控制在理想的范圍內(nèi)。”