今年1月,《Science》发表了一篇论文,强调某些组织的特异性癌症风险较高,与该组织干细胞分裂寿命的数量之间存在强相关性。而本月16日,《Nature》上的一篇研究反驳了这一观点,认为外在因素对癌症风险有严重影响。
此前《Science》的文章认为,癌症的主要成因是“坏运气”,无法避免和预防。西雅图Fred Hutchinson癌症研究中心的癌症病因研究员John Potter表示:“研究结果决定了我们是否花力气去预防。”
在《Science》论文中,约翰霍普金斯大学的数学家Cristian Tomasetti和癌症研究员Bert Vogelstein计算了干细胞分裂数量与各种组织癌症风险之间的关系。每次细胞分裂都带来基因错误复制的风险,导致突变——其中一些可能促进癌症发生。他们的分析发现,在给定组织中干细胞分裂次数越多,癌变可能性越大。
Tomasetti和Vogelstein随后根据外在因素(如环境致癌物暴露)导致干细胞分裂风险的变化,对各种癌症进行排序。作者认为,虽然有些癌症与环境明显相关(如丙型肝炎感染导致的肝癌或吸烟引起的肺癌),但其他癌症的变化可用干细胞分裂缺陷解释。在这种情况下,早期发现和治疗比预防更有效。
一些研究人员并不接受这一结论。纽约州立大学石溪分校的癌症研究员Yusuf Hannun说:“他们的研究很有趣,但我被这一结论吓了一跳。”Hannun及其同事认为,《Science》论文假设内在干细胞分裂率和外在因素完全独立,但如果环境风险影响干细胞分裂率(如已知的辐射)呢?
不同意见
Hannun团队提供的证据表明,内在因素带来的癌症风险并不高(仅10%~30%)。他们证明,干细胞分裂与癌症风险之间的关系在内在和外在因素影响下没有明显区分。研究表明,内源性突变积累过程不足以解释观察到的癌症风险。
Hannun等人还使用其他证据确定环境因素对癌症风险的贡献。他们关注流行病学数据,例如从低风险地区迁移到高风险地区的人群很快发展出符合新居住地的疾病。作者还研究了与某些癌症相关的基因突变模式;例如,紫外线照射会导致特定基因突变。他们使用其他数学模型,在早期工作中扩大了数据集,包括前列腺癌和乳腺癌这两种最常见的癌症。
该模型表明,细胞分裂过程中的突变很少积累到致癌点,即使某些组织细胞分裂率相对较高。在几乎所有情况下,研究小组发现,接触致癌物或其他环境因素是引发疾病的必要条件。
总的来说,他们的结论是:对癌症风险的严重影响是外在因素。
《Science》论文作者Tomasetti反驳说,他不打算解释癌症的成因。他说,他的分析基于健康组织中正常的干细胞分裂,用于解释为什么某些癌症比其他更普遍。他还认为,Hannun及其同事创建的模型做了太多假设,不能整合肿瘤的生长特点。
预防癌症的专家欢迎《Nature》这篇文章,因为担心公众(包括科研资助者)可能得出预防工作不值得的结论。哈佛公共卫生学院研究癌症预防的Edward Giovannucci说:“不吸烟,你的肺腺癌风险显著下降。事实上,你的骨盆肉瘤风险更低,因为干细胞分裂较少。但那又怎样呢?”
我们可以做的只是疾病预防,即使影响肿瘤风险的主要来源是内因(如干细胞分裂次数),这种内因也无法改变。因此,无论这场争论结果如何,癌症预防、公共卫生调查和风险研究的重要性都不能忽视。