关于癌症的最强深度科普,看了脑洞大开(一)


   导读:本专题中杜克大学分子癌症生物学博士李治中用深入浅出的话语,对癌症做了全方位介绍。这些癌症科普不同于我们之前见到的,满满的干货,更有实践意义。

 
  近日,发表在《英国癌症杂志》(BritishJournalofCancer)上的一项研究中,根据英国癌症研究(CancerResearch)数据最新的预测显示,英国每两人中将会有一人在人生的某个阶段患癌症。
 
  这听起来恐怖吗?再看看中国:世界癌症报告估计,2012年中国癌症发病人数为306.5万,约占全球发病的五分之一;癌症死亡人数为220.5万,约占全球癌症死亡人数的四分之一。
 
  随着发病率走高,癌症正越来越多地侵入人们的生活。由于种种原因,人们对于癌症的起因、防治存在不少成见和误解,影响了对癌症的早发现、早诊断、早治疗。
 
  2月4日是世界癌症日,这一天的设立标志着全球共同攻克癌症的决心与期盼。
 
  本专题根据杜克大学分子癌症生物学博士李治中的《可能是关于癌症最好的深度科普》一文从十五个方面为大家深度科普癌症多方面的信息以及最新的进展。其中1-5板块为基础知识篇、6-10板块为疑问解答篇(6-7与致癌相关、8-10与治癌相关)、11-12板块为最新动态篇、13板块为实用篇、14-15板块为总结与展望篇。
 
  一、癌症和肿瘤
 
  进入正式的科普前,先来介绍一个可能困扰着很多人的一个小问题。癌症与肿瘤究竟有什么区别?
 
  癌症和肿瘤这两个词经常通用,一般情况下也确实没太大问题。一定要纠结的话,这两个词还是有一些区别的。肿瘤的关键词是“固体”,癌症的属性是“恶性”,所以恶性固体肿瘤就是癌症,血液癌症不是肿瘤,良性肿瘤不是癌症,清楚了么?
 
  用数学公式来表示的话:
 
  =恶性肿瘤+血癌
 
  肿瘤=良性肿瘤+恶性肿瘤
 
  良性癌症=说错了
 
  二、什么导致了癌症
 
  导致癌症最重要的因素是什么?基因?污染?饮食?抽烟?都不是,和癌症发生率最相关的因素是年龄!
 
  2013年中国第一次发表了《肿瘤年报》,从下图中可以清晰地看出:第一:无论男女,癌症发病率从40岁以后就是指数增长;第二:老年男性比女性得癌症概率高,主要是前列腺癌。
 
  绝大多数我们熟悉的癌症:肺癌,肝癌,胃癌,直肠癌等等都是老年病!小孩能得白血病,但你什么时候听说过小孩得肺癌,肝癌的?(下一节会详细介绍儿童会得哪些癌症)
 
  随着人类平均寿命的增加,得癌症的概率越来越高是不可避免的。为啥苍蝇很少得癌症?因为他们寿命很短,还没得癌症就挂了。我们的宠物狗和猫都会得癌症,原因是他们的寿命可以到10多年,相当于人的70~100岁,因此得癌症概率不低。
 
  那么其它因素有关系么?肯定有。
 
  癌症发生的原因是基因突变。我们体内大概有两万多个基因,真正和癌症有直接关系的的大概一百多个,这些癌症基因中突变一个或者几个,癌症发生的概率就非常高[1]。那基因为啥会突变,啥时候突变?基因突变发生在细胞分裂的时候,每一次细胞分裂的时候都会产生突变,但是多数突变都不在关键基因上,因此癌症发生仍然是小概率事件。细胞啥时候分裂?生长或者修复组织的时候。
 
  总结的数学公式是:
 
  癌症发生概率(p)=细胞分裂次数(a)X每次分裂产生突变数目(b)X突变基因是致癌基因概率(e)
 
  在这个公式中,e对每个人都是一样的,关键是a和b两个因子。我觉得很多和癌症相关的原因都可以用这个公式推导和解释:
 
  (a)岁数越大,细胞需要分裂次数越多,所以老人比年轻人容易得癌症。
 
  (b)人体器官受到损伤越多,需要修复就越多。组织修复都需要靠细胞分裂完成,因此细胞分裂次数就越多。因此长期器官损伤,反复修复组织容易诱发癌症。暴晒太阳损伤皮肤细胞,因此皮肤晒伤次数和得皮肤癌直接相关;抽烟或者重度空气污染损伤肺部细胞,因此长期抽烟容易得肺癌;吃刺激性和受污染的食物,损伤消化道表皮细胞,因此长期吃重辣,污染食物会增加食道癌,胃癌,大肠癌,直肠癌发生;慢性乙肝病毒伤害肝细胞,因此乙肝病毒携带者容易得肝癌,等等等等。
 
  (c)每个人的细胞分裂一次产生突变的数目是不同的。这个主要受到遗传的影响,有些人天生就携带一些基因突变,这些突变虽然不能直接导致癌症,但是会让他们细胞每次分裂产生突变数目大大增加。去年好莱坞著名影星安吉丽娜·朱莉(AngelinaJolie)在纽约时报撰文,说为了防止得乳腺癌而预防性切除双乳。该新闻轰动全球。她作此决定的原因就是她家族和她本人都携带BRAC1基因突变,有了这个突变,她的细胞分裂产生的突变比正常高百倍,因此她家族多名女性,包括她的母亲都很早就得乳腺癌,她个人被估计有87%的可能性得乳腺癌,50%可能性得卵巢癌。她的这个举动,当时我从科学眼光看有点冲动,因为不能保证其它部位(尤其是卵巢)不会发生癌变,但是她的勇气还是让我无比佩服。后来我听说朱莉要把卵巢也切除,我只能想到一个词:“壮士断腕”。
 
  大家不妨把自己感兴趣的因素找出来,看看这个公式是否真的适用。
 
  三、儿童为啥会得癌症
 
  通常,癌症是一种老年病,随着年龄增加,各种癌症的发病率都直线上升。但是凡事都有例外,我们生活中应该听说过不少年轻人,小孩甚至婴儿得癌症,尤其是白血病的故事,这是为什么?
 
  癌症是由突变引起的,后天因素导致突变需要时间积累,在短短几年以内是不可能纯靠后天因素导致癌症的。因此可以肯定,婴儿,或者几岁的儿童得癌症必然有先天因素的:要不然就是父母遗传了致癌基因,要不然就是在怀孕的过程中因为种种原因胎儿产生了突变。
 
  现在生物检测技术的一个重要任务,就是在怀孕过程中尽早检测出先天突变,如果证明宝宝有严重遗传疾病,父母至少能选择是否流产。基因检测技术的成熟和致癌基因的认识,让我相信父母是否携带致癌突变应该会成为孕前体检的常规项目。而在怀孕过程中出现的突变检测相对要困难很多,主要原因是胎儿发育中要获取样品很困难。传统的检测如唐氏综合症筛选还依赖于羊水穿刺,这是一个手术,对胎儿发育也有一定的风险。很多的人正在为无穿刺检测技术而努力,这是一个巨大的市场,相信几年之内就会有突破性进展。
 
  但是无论检测技术如何先进,一个让人头痛的难题将始终存在:即使知道胎儿有了基因突变,由于生物体的复杂性,也不一定100%会得癌症,这个时候父母将面临一个非常困难且没有正确答案的选择。是冒险生下来还是继续等待下一个健康的宝宝?相信随着基因检测技术的成熟和广泛应用,这个问题将日益突出。
 
  现在全世界大概有50万儿童患有各种癌症,癌症是儿童死亡的第一杀手。儿童癌症中最常见的是白血病,占了近40%(见下图),这是我们为什么老是听到儿童得了白血病需要骨髓捐赠的故事。其次是神经系统肿瘤,然后是骨头和各种软组织肿瘤。
 
  治疗儿童肿瘤采用的办法也是手术+化疗+放疗。对比成人癌症,化疗和放疗对于儿童癌症往往有着惊人的效果,即使不考虑骨髓移植治愈白血病,很多儿童病人也能够被传统化疗放疗治愈。其中的原因可能是复杂的。第一:儿童癌症的突变往往很少,因此癌症产生抗药性的可能性低;第二,和传统想法不同,儿童接收化疗和放疗的剂量相对体重来说往往超过了成年人,这是由于儿童组织修复能力比较强,能够忍受更强的化疗和放疗带来的副作用。这两点是儿童癌症的治愈率远远高于成人肿瘤的重要因素。
 
  但是有得就有失,高剂量化疗放疗在治愈肿瘤的同时,会给儿童带来各种各样长期且严重的副作用:神经发育不全,智力低下,抑郁容易自杀,不孕不育等等。因此,对儿童癌症的药物开发迫在眉睫。
 
  可惜,相对于我们对成人癌症的投入,对儿童癌症的研究远远落后。根本原因是由于儿童癌症数量较少。这一方面导致样品数量不足,因此基础研究到医学转化研究的实验室都比较少。更重要的原因,由于病人少,大药厂往往不愿意投入人力物力财力来专门研究儿童癌症,其一是临床试验很难进行,其二是因为即使做出药来也不能收回成本。最后,因为周围儿童癌症病人少,社会对这种疾病的关注不够,对政府的压力也不足。
 
  近几年开始参与儿童癌症的研究,和各方面的人都有很多接触,感触良多。上个礼拜去长岛冷泉港开了个横纹肌肉瘤的会议,赞助者是一对夫妇,他们的儿子去年由于这个疾病而去世了。横纹肌肉瘤全美国一年只有400个左右病例,多数是儿童。由于病人少,这个疾病的存活率在过去30年没有任何变化!该夫妇家境非常富裕,在全美国最好的肿瘤医院使用了最贵的药物,但是在治疗过程中仍然深感绝望。因此在儿子去世之后设立基金,希望能够唤起社会对这类“罕见病”的重视。在会上,我见到了他们和其他几对患者父母,听到几位医生讲诉病人的故事,有治愈的幸福故事,也有不幸的悲情故事。我觉得只有亲身见到这样的例子,科研工作者才会知道自己的使命和责任。
 
  和这些科研临床的朋友一起,我们建立了横纹肌肉瘤一个的宣传公益组织(http://focusonrhabdo.org)。这里面有我们能找到的所有和横纹肌肉瘤相关的内容,所有科研文章和进展都会随时更新,每个月会有科研,临床的专家进行网上讲座。病人家属之间也能互相交流和鼓励。在中国,横纹肌肉瘤的研究就更加匮乏,很多医生都没有见过这种肿瘤,因此有很多的人到最后都不知道自己到底得了什么病。在空闲时间,我会慢慢把http://focusonrhabdo.org上的重要网页翻译成中文,方便国内的医生和患者查询。
 
  面对儿童癌症,一方面是病人家属的无奈,另一方面是科研资源的匮乏和药物开发的停滞。强烈呼吁大家增加对该方向的关注,只有社会和舆论推动政府作为,才有可能迫使药厂进行更多的投入。希望有一天没有儿童会再被癌症打倒!
 
  四、癌症到底怎么致命的
 
  大家谈癌色变,主要的原因是其高死亡率。但是说起来癌症到底是怎么让病人死亡的,可能很多人都说不上来了。为什么有人长了很大的肿瘤,做完手术就没事,但是有人的肿瘤还没有看到,病人就去世了呢?
 
  首先说癌症的严重性和肿瘤的大小没有相关性,2012年有个著名的越南人NguyenDuyHai,4岁开始就长肿瘤,等到30岁的时候右腿肿瘤已达到惊人的180斤!在这26年中,他慢慢失去行动能力,但是奇怪的是,他居然没有太多别的症状,在做完手术后,看起来也比较正常。这种肿瘤看起来很恐怖,但是如果位置不在关键内脏,实际上对生命的危害相对较小。这种巨大的肿瘤几乎肯定是良性肿瘤,因为如果是恶性,是没有机会长这么大的。
 
  良性肿瘤和恶性肿瘤的区别是啥?是看肿瘤是否转移。良性肿瘤不转移,属于“钉子户”,所以只要手术切除肿瘤本身,基本就算治好了。而恶性肿瘤不论大小,都已经发生了转移,有可能在血液系统里,可能在淋巴系统里,也可能已经到了身体的其他器官。很多癌症(比如乳腺癌)转移一般首先到达淋巴结,然后才顺着淋巴系统到达其他系统,所以临床上对肿瘤病人常常进行淋巴结穿刺检查,如果淋巴结里面没有肿瘤细胞,病人风险较小,一般化疗和放疗以后就能控制住疾病。
 
  那癌症到底是怎么致命的呢?首先得说这个问题没有确定答案,每个病人个体情况都不同,最终造成死亡的原因也不同。但是大致说起来,往往和器官衰竭有关,或是某一器官衰竭,或是系统性衰竭。肿瘤,不论是否恶性,是否转移,过度生长都可能会压迫关键器官,比如脑瘤往往压迫重要神经导致死亡,肺癌生长填充肺部空间,导致肺部氧气交换能力大大降低,最后功能衰竭而死,白血病导致正常血细胞枯竭造成系统性缺氧缺营养等等。
 
  癌症如果转移以后,危险性大大增加,一个原因是一个肿瘤转移就成了N个肿瘤,危害自然就大,另一个原因是转移的地方往往是很重要的地方,比较要命的地方是脑转移,肺转移,骨转移和肝转移。这三个地方还有一个共同特点:由于器官的重要性,手术往往很保守,很难完全去除肿瘤。所以乳腺癌发现得早一般没事,手术摘除乳房就好了,病人可以正常存活几十年,但是如果乳腺癌转移到了肺部或者脑部,就很难治疗了,因为你不能把肺或者大脑全部摘除。所以大家自己,还是自己父母一定要每年去医院定期体检,早发现几个月,也许就能多活几十年。
 
  癌症致死有时候并不是某一个器官衰竭造成的,而是一个系统衰竭。有很多癌症,由于现在还不清楚的原因,会导致病人体重迅速下降,肌肉和脂肪都迅速丢失,这个叫“恶病质”(Cachexia)。这个过程现在无药可治,是不可逆的,无论病人吃多少东西,输多少蛋白质都没用。由于肌肉和脂肪对整个机体的能量供应,内分泌调节至关重要,病人很快会出现系统衰竭。
 
  例如全民偶像乔布斯,靠金钱支撑,在诊断胰腺癌后活了8年,可谓是不小的奇迹,但是大家仔细看他得病前后照片对比,能清楚发现他身上的肌肉和脂肪几乎消失殆尽。最后还是由于呼吸衰竭而去世。

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