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『重磅』癌症发生为什么说运气不好?《科学》作者牛X团队为您释疑!

春哥 温柔医刀 2023-06-17

这几天“重磅”的消息太多,不时刺激着人们的神经。

好多网友都不知道在心头骂了多少次娘,可恶的标题党!

我只想说,别动不动就用“重磅”这两个字,稳重点,当做压轴秀好不好?

“重磅”是很有份量的, 好比平地一声惊雷,空谷一声呐喊。

现在的人压力都大,“重磅”多了,小心脏受不了,要出人命的。

但是,今天这篇文章,请恕春哥不能免俗,要走个老套路。

因为这是非常牛X的杂志,非常牛XX的作者团队,对非常牛X的发现,作出的非常牛X的释疑,不配“重磅”两个字无法表达我郑重推荐的激动心情!

 

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这两天,我相信很多网友都看过一则消息,《科学》杂志时隔两年再次刊发同一个研究团队的类似研究结果,这项结果在近两年来引起了学术界的巨大争议,说大多数癌症的发生其实是随机的,与运气不好有关。有人更是把它夸张的比作“上帝掷骰子”,输赢尽在运气

有人也许会说,一篇杂志刊登一两篇有争议的文章什么大惊小怪的,学术争鸣嘛,再正常不过。

当然,学术争鸣,百花齐放本身就是科学界很正常的一种现象。但是大家可能忽略了非常重要的一点,是谁在什么样档次的杂志上发表了什么样的文章

 

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科普一下。

长期以来,学术界公认的全球顶级期刊叫CNS:Cell (细胞)、Nature(自然)、Science (科学)。

绝大部分网友可能跟我一样,都没有在CNS上发过文章,很多人可能不太了解这些杂志的档次。

举个不太恰当的例子。

CNS在科学界的地位就像在目前的全球格局中,美、俄、中三巨头的地位。很多人可能一听就笑了,哦,明白了,中国的水平,我知道。(你确定?)

再举个例子。

前两年,曾经有人在网上提了一个简单的太过粗暴的问题,结果惨遭大家拍砖。

“在《科学》上发了篇文章,能不能当院士?”

 “傻帽啊,院士那么好评吗?没有两三篇你做梦去吧!”

 

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《科学》杂志的水平我想大家都清楚了,我们来看一下牛X的作者。

Bert Vogelstein,美国约翰·霍普金斯Kimmel癌症中心肿瘤学教授,国际著名癌症遗传学家。

有人可能已经炸毛了,谁呀,不认识,没听说。

跟大家一样,春哥也是个学渣,也压根儿没听说。没关系,大家跟我去看一下美国约翰·霍普金斯Kimmel癌症中心网站关于Vogelstein教授的介绍。

Bert Vogelstein教授是第一位阐明常见人类肿瘤分子基础的科学家。他和他的团队阐明了结肠直肠肿瘤的发生是由于特定致癌基因和抑癌基因遗传改变累积的结果。他们的发现和对这些基因及其功能的分析,是分子生物学在人类疾病研究中应用的里程碑。他在结直肠癌方面的工作形成了大部分现代癌症研究的范本,对未来的诊断和治疗策略具有深远的影响。”

春哥不搞遗传学,但碰巧是个有点资历的肠道肿瘤外科医生。

遗传和基因突变在大肠癌发病中的作用无可替代,直接奠定了当代大肠癌“精准治疗”的基础。首先把大肠癌发病的分子机制搞清楚的牛人对于我们这个专业来说,那就是始祖,就是顶礼膜拜的偶像。

不说了,滔滔长江之水无法表达我的景仰之情。

其他的像担任“美国国家研究委员会干细胞研究和生物医学应用委员会主席、国家人类基因组研究所科学顾问委员会主席”之类的就不提了,反正不干我们的事,我们也没在其中任过职,也不知道水份有多大。

看一下他们发表的文章吧。

 一检索,哇哈,500多篇,《科学》、《自然》、《自然》子刊系列等等,都是我们看看都流口水的杂志。

我不知道志玲女神的追求者有没有那么多?但是,即使有,也绝对没有那么大的影响。

算了,不数了,免得数红了眼睛,情急之下去告发那些杂志编辑是他们家亲戚。

 

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Vogelstein教授团队的水平想来大家已经不言而喻,我们来看一下他们令人脑洞大开的报道。

在2015年的《科学》杂志文章 (Cancer etiology. Variation in cancer risk among tissues can beexplained by the number of stem cell divisions) 中,作者设计了一个统计模型,测量不同组织类型中,主要由干细胞分裂时发生随机突变引起的癌症风险比例。结果他们发现,肿瘤的发生与干细胞的分裂总数密切相关(0.81)。癌症风险的变化1/3归因于环境因素或遗传因素,2/3归功于“运气不好”,即正常非癌性干细胞中DNA复制过程中发生的随机突变。

为便于大家理解,Vogelstein教授给大家打了个比喻。

如果将癌症比作一场车祸的话,道路状况可以比作癌症发生的环境因素,汽车的机械状况可以比做遗传因素,路程的长短类似于干细胞分裂和随机突变次数。他们的结果显示,虽然恶劣的道路条件和汽车磨损可以增加事故的风险,但是行程长度和车祸发生间的相关性最高。无论目的地如何,旅行时间越长,车祸发生风险越高。极短的旅程,事故风险接近于零;路程越长,无论道路和汽车情况如何,事故发生的概率越高。

Vogelstein教授的文章一发表,即招致科学家们的广泛质疑。

因为,现有的观点认为,绝大多数癌症的发生是遗传和环境因素起主要作用,而Vogelstein教授则把癌症风险的变化大部分(2/3)归功于运气不好,认为是正常干细胞中DNA复制过程中发生的随机突变起主要作用。

质疑方的主要观点,其一他们文章中采用的美国的癌症发病率数据并不足以得出一个普适的结论;其二他们的课题设计并没有考虑某些潜在未知的恶性(遗传)基因突变和/或环境因素的影响。

 

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时隔2年,Vogelstein教授团队再次闪亮登场。这次,他们纳入了除美国外,来自68个国家,423个癌症登记中心,代表了48亿(全球2/3)人口的数据,发现干细胞分裂和癌症发生率的相关系数为0.80,与之前基于美国的研究结果高度相似;同时,他们发现,2/3(66%)的致癌突变源于DNA不可避免的随机复制错误,29%源于环境因素,5%归功于遗传原因。

Vogelstein教授再次打了个比方。

他说,他们的方法类似于尝试排除打字20卷书时出现“打字错误”的原因:打字时的疲劳,代表环境暴露;键盘卡壳或少键,表示遗传因素;随机发生的其他印刷错误,代表DNA复制错误。

你可以通过确保打字时不困倦,键盘不少键,从而减少错误的机会。 但是,拼写错误仍然会发生,因为没有人能够完美地打字。同样地,无论环境如何,都会发生突变,但可以通过限制暴露于有害物质和不健康的生活方式的措施来减少突变。

 

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为便于大家更好的理解,Vogelstein教授和他的团队对一些问题进行了详细解答。(www.newswise.com/articles/view/671547/?sc=rsmn)

问:这项研究带给我们什么重要信息?

答:随机、不可预知的DNA“错误”占癌症突变近三分之二。正常细胞分裂发生DNA拷贝错误时就会导致这种突变的发生。 

问:是什么原因造成这种随机DNA复制错误?

答:人类细胞不断再生。一生中,人体通过分裂产生无数个新的细胞。每一个细胞分裂产生一个新的细胞时,它的DNA就会被拷贝,平均而言,每次造成三个随机错误。大多数的这些错误都没有危害,但当其中一小部分发生在一个能够启动细胞不可控复制的基因中时,就会导致癌症。换句话说,细胞分裂时发生的大多数突变不会造成伤害;偶尔,如果癌基因发生突变,就会导致癌症发生。 

问:在癌症发生中,环境和遗传发挥什么作用?

答:某些生活方式或者环境暴露,比如吸烟和肥胖,也会导致DNA突变。这就是为什么避免这种不良生活方式和远离不良环境如此重要的原因。另外,有些人遗传了家族中的基因突变,如BRCA-1和BRCA-2,那么乳腺癌和其他癌症发生风险就会非常高。 

问:那么,这是否意味着我们对癌症预防就束手无策?

答:一点也不。很显然,某些类型的疾病,比如肺癌,就受环境因素的严重影响。因此,保持健康的体重并避免接触已知的致癌物质,如吸烟,对于预防这些类型的癌症死亡就至关重要。据估计,如果避免这些风险因素暴露,可以预防大约40%的癌症发生,与我们的研究结果一致。

癌症的早期筛查,早期治疗可以预防许多癌症死亡。不管是什么原因导致的突变,当在癌症尚可治愈的时候,我们早期发现,就可以挽救生命。因此,当前最紧急的是,研究更好地早期发现癌症的方法。 

问:我遵循所有健康的生活方式,也没有任何癌症家族史,为什么仍然得癌?

答:无论生活方式如何完美,因为随机复制错误存在,人就可能患癌症。但是,这些人不应该对罹患癌症感到内疚,因为他们没有什么可做来避免癌症的发生。 

问:我的孩子得了癌症,我可以做什么来预防它吗?

答:几乎所有儿童期癌症的突变都是由于随机复制错误而导致的,因此你做什么都没有办法避免。 

问:基于什么数据帮助研究人员确定哪些是随机DNA复制错误,哪些是环境和遗传引起的突变?

答:有多种信息渠道。例如,在胰腺癌中,我们分析了“癌症基因组图谱”编纂的基因组测序数据。我们发现,与不吸烟胰腺癌患者相比,吸烟胰腺癌患者的肿瘤突变要多16%。我们还分析了饮食和其他环境因素影响的流行病学资料。最后,我们通过对疾病易感家庭的研究考虑了遗传因素的作用。

随后,我们开发了一种新的数学模型,来确定与环境或遗传因素相比随机DNA复制错误导致的癌症突变分数。我们发现随机DNA拷贝错误引起66%的总突变,环境或生活方式因素引起29%,剩下的5%是遗传因素所致。 

问:这项新研究与2015年1月发表的研究相比如何?

答:在2015年的研究中,我们将美国癌症发病率与发生癌症的器官中的细胞分裂总数进行比较。这使我们能够解释为什么某些癌症,如结肠癌,比其他癌症,如脑肿瘤,发生更为常见。该研究让我们意识到,在癌症发生中,复制错误的作用可能比我们以前认为的要重要的多。然而,我们没有确定由于这些复制错误引起的癌症突变分数。

在2017年的研究中,我们能够确定32种癌症类型中随机复制错误引起的突变分数。我们使用新的数学模型来分析DNA测序和流行病学数据,而不是细胞分裂数据。

我们还讨论了我们之前发现的癌症发病率和细胞分裂之间的相关性是否是普遍现象,而不是仅限于美国。为此,我们将干细胞分裂率与美国以外68个国家的癌症发病率数据进行了比较,代表了占世界人口的一半以上的48亿人。其中还包括了2015年的研究没有纳入的乳腺癌和前列腺癌的数据,我们发现,不管国家和环境如何,各种器官的细胞分裂和癌症发生率之间的关系惊人的一致。

 

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虽然Vogelstein教授的文章得出的结论颠覆常理,对绝大多数肿瘤医生来说,简直有毁三观的感觉。但一个全球顶级杂志对类似文章的再次刊登本身就表达了一种态度。

我们不迷信权威,但是权威的话我们一定要充分重视不是?

虽然身为学渣,但在文章刊发后,我们也第一时间表达了我们的疑问。

四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室的专家团队也随后对文章进行了解读,并表达了他们的看法,正像文章中说的,驱动突变发生并不必然导致癌症,统计数据表明的相关性,并不意味着就代表因果关系。

数字表象的外衣下隐藏的什么奥秘,还需要更多的研究进行揭秘。

好戏才开始,争论还在继续,我们将继续关注。

 

PS:由于文中有大量的英文翻译,由于能力水平和专业理解的限制,难免存在偏差或错误,敬请原谅。希望大家不吝赐教。


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