景杰编者按:2015年初,著名学术期刊Science发表了一篇非常轰动的论文:67%的癌症是由干细胞分裂时突变导致,而这种突变完全是一个概率事件,不受外界环境的影响;相比之下,只有不到33%的癌症是因为环境因素导致的。如果此文观点正确的话,那就说明癌症基本是不可预防,大家没必要去费时费力的去做癌症预防的工作。学术界自然反对声甚众,就连世界卫生组织(WHO)也针对此事发表了一个通告,表示至少有一半的癌症可以预防。次年,也是著名的学术期刊Nature发表一篇结论完全不同的论文,他们的结果表明70%-90%的癌症是外在因素导致的,癌症是可以预防。景杰生物作为全球蛋白质及翻译后修饰的领跑者,可以为您提供一整套常规蛋白质组学及修饰组学研究的解决方案,同时还能为您提供高灵敏度的修饰类泛抗体,助力您的研究工作。
关键词:癌症、外因、内因、癌症的预防
研究思路和成果:
伯特·沃格斯坦(Bert Vogelstein)是著名的癌症生物学家, 任职于著名的约翰霍普金斯大学。早在30年前,Bert就提出结直肠癌的突变模型,在学界非常有影响力。2015年初,他在Science上发表论文,评判导致基因突变的三个因素:坏运气(随机概率)、环境因素和遗传因素,在癌症发生中所起的作用。结果表明大多数癌症的产生是一个无法人工干预的过程,癌症的产生完全是个概率问题(图 1)。
图1, 导致癌症产生的两种理论。左图,内因学说。癌症的产生不可控,完全是随机的结果。右图,综合学说。癌症的产生是内因和外因综合的结果。
他们提出了一个数学模型来判断坏运气所发挥的作用:绝大多数突变在细胞分裂期产生,而不同的组织里,细胞分裂的频繁有差异的。因此分裂最频发的组织患癌风险应该最大。该结论放在干细胞上效果会更加明显,比如人类结肠癌要比十二指肠癌常见得多,而结肠干细胞分裂次数(10^10)是十二指肠干细胞(10^12)的100倍 (图 2)。与之相对的是,小鼠的结肠干细胞分裂次数低于十二指肠,而结肠癌发病率也低于十二指肠癌。统计结果表明癌症风险和干细胞分裂次数的相关系数R是0.804。也就是说,从统计上讲,有65%(R2)的癌症可以归功于这些不可控的“坏运气”。
图 2, 体内组织干细胞的分裂次数和对应组织患癌等概率的相关性分析。
此文一出,引起社会的广泛关注,不仅是新闻界纷纷以“癌症不可预防”为题报道,学界也出现众多反对的声音。就连WHO通关反驳说至少有一半的癌症可以预防。但是一直没有人以实验数据加以反驳,直到次年年初,美国纽约州立大学石溪分校的Yusuf A. Hannun 等人在著名期刊Nature上撰文反驳癌症不可预防的观点。他们对之前的数据进行重新的分析,认为之前认为有65%的癌症可以归功于这些不可控的“坏运气”被验证高估,其实这个比例只有10%-30% (图 3)。
图 3, 组织干细胞分裂的传代次数和组织患癌概率的相关性分析。
之所以上一篇文章高估随机因素的影响,是因为在评估干细胞分裂和癌症风险相关性时,没有区分出内在和外在因素的影响。而内在因素产生的患癌风险应该由控制干细胞分裂的较低下限风险来评估。内源性突变积累也不能解释所观测到的癌症风险。
总结:
目前,大家都同意的一点是癌症确实有运气成分,但其所扮演的角色的权重还值得商榷。其次,癌症是可以预防的。可能有20%-42%癌症是可以预防的。其中很多癌症都和吸烟有关(吸烟者患肺癌的终身风险大约是不吸烟人群的18倍),还有9%的癌症和不健康饮食有关(水果蔬菜摄入不足、过量食用肉类和腌制品)。总之,如果看到得癌症是因为运气不好的报道也不要沮丧,毕竟用一句成语来总结,“谋事在人,成事在天”,而且“人”的因素很可能远大于“天”。
参考文献:
1. Cristian Tomasetti and Bert Vogelstein. (2015).Variation in cancer risk among tissues can be explained by the number of stem cell divisions. Science. 347, 78-81.
2. Song Wu, et al. (2016). Substantial contribution of extrinsic risk factors to cancer development. Nature.
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邹文安