Science：多数癌症患者或要怪运气不好 干分概率突变65%因

邓文龙

《Science》：多数癌症患者或要怪“运气不好”

2015-01-03 17:46:59  稿源：生物360

许多人被确诊癌症后都不禁要问：为什么是我？美国科学家15-1-1日说，多达三分之二的癌症患者可能要怪“运气不好”，他们的健康干细胞在分裂时发生了不好的随机突变，另外三分之一才可归因于遗传基因和环境因素。这一发现将有助于研究人员为不同类型癌症设计更有效的预防策略。
Science：多数癌症患者或要怪“运气不好”
美国约翰斯·霍普金斯大学研究人员在最新一期《科学》杂志上报告说，癌症发生是由于组织干细胞在分裂中复制其DNA（脱氧核糖核酸）时出现随机错误，或者说突变，突变累积越多，细胞发生癌变的风险越大。为了解干细胞分裂时的突变、环境因素和遗传基因对癌症影响的大小，他们分析了31种人类组织中有关干细胞分裂的已发表数据，并与这些组织的癌症发生率进行比较。
研究表明，人类组织内正常干细胞的分裂数与该组织癌症发生率之间的相关性达0．804，即高度相关。根据研究人员新开发的一个统计模型，组织的癌症发生率是这一相关性的平方，以百分比的形式表达就是65％。
研究人员举例说，人类结肠组织的干细胞分裂次数比小肠组织多4倍。同样，人类结肠癌也比小肠癌要常见得多。而小鼠则相反，结肠干细胞分裂次数比小肠组织低。类似地，小鼠结肠癌症发生率低于小肠癌症发生率。
进一步分析表明，上述31种组织中有22种癌症大体上可用干细胞分裂时的“坏运气”解释，包括胰腺癌、骨癌、卵巢癌和脑癌等，另外9种癌症发生率则高于按“运气不好”所做的预测。研究人员说，这9种癌症可能还要计入环境或遗传因素，比如肺癌还要考虑吸烟因素，皮肤癌还要考虑日晒因素。
研究人员表示，改变生活方式和习惯对预防特定癌症有巨大帮助，但在预防其他一些癌症方面可能没有这么有效，因此“我们应该把更多资源投入到在可治疗的早期阶段诊断癌症方面”。
研究人员强调，这项研究没有包括女性中最常见的癌症乳腺癌，也没有包括男性常见癌症前列腺癌，这是因为他们无法获得这些癌症干细胞分裂次数的可靠数据。

现代化研

大多数患者得的癌症的原因是——命不好

来源：煎蛋网/Skywalker

2015-01-04 09:18



最新研究发现：大多数的癌症病例是由于运气不好——而不是不健康的生活方式，饮食或者是遗传基因什么的。

约翰霍普金斯大学的科学家发现三分之二的成年癌症患者身体内细胞分裂时DNA会发生变异，而这正是患癌的原因。剩下的三分之一则与环境因素或者是有缺陷的遗传基因有关。这一研究结果发表在医药科学杂志上。

这项研究显示人们很难通过改变生活方式来减少罹患癌症的风险——但是科学家警告说，饮酒，抽烟和不健康的饮食能够增加患上癌症的“坏运气”。

研究员们分析了31种不同组织的干细胞分裂速度的数据。他们把这些结果与癌症病人的同样组织细胞拿来比较。他们发现某种干细胞的分裂速度和其患癌几率有着密切联系。细胞分裂得越频繁，它们的基因排列就会变得越混乱，这加剧了患癌的风险。

总体来说，这项研究发现干细胞分裂时的无规则变异大概是65% 的癌症病人患病的原因。

霍普金斯大学的医学院教授Bert Vogelstein说：“癌症有三个原因，坏运气，环境和遗传。现在我们正在建立一个模型，用以量化这三个因素在导致癌症时所占的比例。这项研究显示你可以通过多抽烟，或者不健康的生活作息来增加你的患癌几率。但是，很多种癌症则是大多因为在细胞变异时激活了癌症相关基因，这与生活方式和遗传因素无关。根除癌症的最好方法是通过早期抑制，在它们还未扩散时就将其摘除。”

一百年前科学家们就知道，很多组织的患癌几率比其他组织要高出几百万倍，但原因一直不清楚。这项研究则显示答案主要关系到组织干细胞的分裂次数。“坏运气”的变异发生时，DNA的一个化学键会被错误地替换到另一个上。在31种干细胞里，有22种的癌化几率与在细胞复制时发生的变异几率符合。剩下的9种癌化几率则明显偏高，有可能是因为环境影响和遗传因素。

“我们发现这9种高几率的细胞组织正是我们熟知的那些癌症易发部位，比如肺癌(和吸烟有关)，皮肤癌(和紫外线有关)，还有和遗传染色体有关的癌症。”Vogelstein教授说。那些抽烟喝酒却长寿而不患癌症的人，不是基因好，只是运气好罢了。（生物谷Bioon.com）



大多数患者得的癌症的原因是——命不好

来源：果壳网/Revolucion 2015-01-04 17:02

原文标题：癌症风险的"运气"因素可能占三分之二

为什么一个人会患上癌症？因为他体内有一小撮细胞在不受控制地疯狂生长。为什么这些细胞失控了？因为它们发生了突变，多个突变积累最终导致正常细胞变成癌细胞。但这些突变是哪里来的呢？

“所有的癌症都是坏运气、环境和遗传综合作用的结果，而我们建立了一个模型，来判断这三种因素各自到底对癌症有多大贡献。”霍普金斯大学医学院教授伯特·沃格斯坦（Bert Vogelstein）说。他所说的，就是突变的三种来源。有些突变是环境所致，比如吸烟或者接触了别的致癌物。有些突变是你从父母遗传来的，或者遗传了别的容易引发新突变的因素。但还有些突变单纯就是“运气不好”——细胞分裂、DNA复制的时候总会无可避免地偶尔犯点儿错误，复制得多，错得就多。

其实微观层面上，所有的新突变都是随机的；一个突变何时发生，发生了有什么效果，无法事先预测。但是，环境导致的突变可以通过躲开致癌物而减少，遗传的突变可以发现并进行针对性治疗，只有自身细胞分裂引发的那些突变，我们无计可施。在这个意义上，我们说这些不能预防也不能影响的突变，是“坏运气”。

那么，这些“坏运气”到底起了多大作用呢？

论癌症风险因素，干细胞分裂次数占三分之二

在新年第一期《科学》（Science）上，伯特·沃格斯坦和他的同事克里斯蒂安·托马赛蒂（Cristian Tomasetti）提出了一个数学模型来判断坏运气的作用。他们的出发点是：绝大多数突变发生在细胞分裂期，而不同的器官和组织里，细胞分裂的频繁程度是不一样的。因此他们计算了每种组织内部的细胞分裂次数：分裂最多的，应该也是癌症风险最大的。而且他们的分析聚焦在长寿的干细胞上，因为这些细胞如果出了问题，会比那些很快就死掉的细胞更容易引发癌症。

结果不出所料：“我们的研究显示，整体而言，某一种组织类型里干细胞分裂的次数，和它发生癌症的概率有高度相关。”沃格斯坦说。譬如，人类结肠癌要比十二指肠癌常见得多，而论干细胞分裂次数，前者是后者的100倍。



干细胞分裂次数和癌症发病率有很强的相关性。图片来源：Science

“诚然，你可能会说结肠比小肠暴露在更多的环境因子下，这的确也会增加突变的量。”托马赛蒂说。但是他指出，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。

最终的统计结果是，癌症风险和干细胞分裂次数的相关系数r是0.804。换言之，癌症的风险，大约有r^2——也就是65%——可以归功于这些不可控的“坏运气”。按照论文的原话，“组织间癌症风险差异，只有三分之一可以归因于环境因素或遗传倾向。”

有些类型的癌症更值得预防，另一些则更需要早期监控

研究还发现，不同类型的癌症里，自身不可控因素的比重不同。这很合情合理，譬如肺癌和皮肤基底细胞癌的环境因素当然很重要：前者有吸烟，后者有紫外线。在他们选择研究的31种癌症里，有9种是环境和遗传更重要，另外22种则是“坏运气”更重要。

“改变生活方式对于预防某些类型的癌症作用巨大，但对很多别的癌症，效果就不那么好了。”托马赛蒂说。“对于这些癌症，我们应当把更多的资源投入到早期检测上，让我们能在它们还可以治愈的时候就发现它们。”



每一个具体的癌症病例几乎都肯定是多因素共同作用，但不同类型的癌症，其风险因素分布也不同——有些受环境影响大，有些则是运气因素影响大。图片来源：telegraph.co.uk

美国国家癌症研究所的副主任道格拉斯·洛维（Douglas Lowy）指出，这项研究并不是说我们可以放任自流。依然有很多癌症是可以预防的，不能放弃这方面的努力。

虽然癌症的随机性听起来很吓人，但业内人士也看到了光明的一面。荷兰修布莱克研究所癌症生物学家汉斯·克莱弗斯（Hans Clevers）说，这一新的模型指出患了癌症的人也许只是运气不好，这能帮癌症患者减少内疚和自责。（生物谷Bioon.com）

编辑：Ent

编译来源Science， The bad luck of cancer、 Hopkinsmedicine.org， Bad Luck of Random Mutations Plays Predominant Role in Cancer， Study Shows

邓文龙

科学家用数学方法解释癌症成因 多数患者或要怪“运气不好”

作者：赵熙熙 来源：中国科学报

发布时间：2015/1/5 9:50:03

科学家用数学方法解释癌症成因
多数患者或要怪“运气不好”



组织中的干细胞分裂的次数越多，机体罹患癌症的可能性就越大。图片来源：《科学》

本报讯 “为什么？”这是许多癌症患者被确诊后问的第一个问题。耗尽毕生精力试图回答这个问题的美国巴尔的摩市约翰斯·霍普金斯大学癌症遗传学家Bert Vogelstein说：“这是一个完全合理的问题。”凭借与一位应用数学博士的友谊，二人如今提出了一个框架，认为大多数癌症都是生物学上的坏运气导致的结果。这一研究成果将有助于科学家为不同类型癌症设计更有效的预防策略。

Vogelstein与2013年进入该校生物统计学系的Cristian Tomasetti日前提出一个数学公式用于解释癌症的成因。

它是这样运行的：采集一定数量的组织细胞，确定其中长命的干细胞的百分比，同时识别干细胞分裂了多少次。随着每一次分裂，每一个子细胞都有发生能够导致癌症的突变的风险。因此，Tomasetti和Vogelstein推断，一个组织发生的干细胞分裂次数越多，其受到癌症攻击的可能性就越高。当Tomasetti将数据汇总并将其与实际的癌症统计资料相比较后，他发现这一理论能够解释2/3的癌症。

研究人员在1月2日出版的《科学》杂志上报告了这一研究成果。

曾与Tomasetti和Vogelstein共事的哈佛大学研究数学与生物学的Martin Nowak表示：“利用数学的进化，你真的可以开发出一种理解疾病的模式。”他说：“这是作为一种需要进行细胞分裂的动物所面临的基线风险。”

这一想法源自在Vogelstein的办公室进行的一次集体讨论。研究人员回到了一个古老的问题：有多少癌症源自于环境因素，又有多少癌症源自于遗传因素。Tomasetti说，为了解决这个问题，“我首先需要知道有多少出自于偶然”。

研究人员报告说，癌症发生是由于组织干细胞在分裂中复制其DNA（脱氧核糖核酸）时出现随机错误，或者说突变，突变累积越多，细胞发生癌变的风险越大。为了解干细胞分裂时的突变、环境因素和遗传基因对癌症影响的大小，他们分析了31种人类组织中有关干细胞分裂的已发表数据，并与这些组织的癌症发生率进行比较。

研究表明，人类组织内正常干细胞的分裂数与该组织癌症发生率之间的相关性达0.804，即高度相关。根据研究人员新开发的一个统计模型，组织的癌症发生率是这一相关性的平方，以百分比的形式表达就是65%。

研究人员举例说，人类结肠组织的干细胞分裂次数比小肠组织多4倍。同样，人类结肠癌也比小肠癌要常见得多。而小鼠则相反，结肠干细胞分裂次数比小肠组织低。类似地，小鼠结肠癌症发生率低于小肠癌症发生率。

进一步分析表明，上述31种组织中有22种癌症大体上可用干细胞分裂时的“坏运气”解释，包括胰腺癌、骨癌、卵巢癌和脑癌等，另外9种癌症发生率则高于按“运气不好”所作的预测。研究人员说，这9种癌症可能还要计入环境或遗传因素，比如肺癌还要考虑吸烟因素，皮肤癌还要考虑日晒因素。

马里兰州贝塞斯达市国家癌症研究所副所长Douglas Lowy对这项研究表示赞同，但他同时指出，大量的“癌症是可以预防的，因此必须继续努力预防这种疾病”。

尽管癌症的随机性可能令人恐惧，但这一领域也让人看到了积极的一面。荷兰乌特勒支市Hubrecht研究所干细胞与癌症生物学家Hans Clevers表示，新的框架强调“一般说来癌症患者是不幸的”。但“它帮助癌症患者知道”，这种疾病并不是他们的错。

《中国科学报》 (2015-01-05 第2版 国际)
http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2015/1/310772.shtm

更多阅读

《科学》相关报道（英文）：

http://news.sciencemag.org/biolo ... -may-not-get-cancer



Colorectal 大肠癌
duodenum 十二指肠
HPV 乳头瘤病毒
HCV 丙型肝炎病毒

王兴

“三分之二的癌症纯属运气不佳”是个误读？

来源：网易科技 2015-01-12 09:23



新年伊始，人们忙着制定各种新年计划，有人想要一个新的开始，有人想要更节制地生活，也有人想要尽快戒掉酒瘾或者毒瘾，但是如果你发现根本不需要这么费尽心思地去避免癌症，是不是要乐坏了？上周发表在《科学》（Science）杂志上的一篇论文似乎为人们撕毁他们的新年计划，开始放纵不羁地生活提供了充分 的理由。很多媒体和报纸对这一研究进去了报道，根据他们的报道，这一研究表明人类癌症的三分之二不是由别的东西引起的，正是运气不好而已。

如果听到说那绝不是这些科学家想要表达的意思，生活严谨的人将会大为高兴。其实也正是那样，上面的观点只是媒体的误读。约翰霍普金斯大学（Johns Hopkins University）的克里斯蒂安？托马塞蒂（Cristian Tomasetti）是该论文的作者之一，他很乐意对此做出澄清：“我们的研究并未表明三分之二的癌症仅仅是运气不好。癌症一般是坏运气、糟糕环境以及不良遗传基因共同造成的，也就是说，是这三者的结合。”

托马塞蒂博士及其同事伯特？沃格斯坦（Bert Vogelstein）在研究为什么癌症在人体一些部位更为活跃和频繁，而在其他部位相对较为少见。他们想知道，癌症发生的频率是否与这些组织中的细胞分裂的频率有关联。一个细胞每次分裂繁殖的时候，都有变异突变的可能性。细胞分裂次数越多意味着突变次数越多，也许也就意味着癌症发生的次数越多。

器官从干细胞（Stem Cell）更新它们自己。干细胞是一类特殊细胞，当他们分裂，就会产生一个子细胞（Daughter Cell），这个子细胞是另一个干细胞。干细胞分裂出来的第二个子细胞会继续繁殖，产生出人体相应组织所需要的细胞。托马塞蒂博士和沃格斯坦博士绘制了图表，来显示一个干细胞在个体的一生进行分裂的平均次数，以及在人体相应组织发展出癌症的终生风险。他们发现两者之间的相关性很强。

研究结果表明，在不同的组织之间，有致癌风险的变异的三分之二是由与细胞分裂有关联的偶然突变引起的。这并不是说三分之二的癌症是由运气引起的，两者不是一回事。因为，对于特定癌症发生的相对风险率，研究结果并没有提供任何信息。此外，托马塞蒂博士和沃格斯坦博士不能够把最常见的两类癌症（乳腺癌和前列腺癌）包括进他们的分析，因为发展成这两个组织的相关干细胞数据还没有获得。但他们的研究确实解释了一个早已为人们所熟知但却难以理解的现象，那就是人体明显相似的部位患上癌症的几率是不一样的。比如，干细胞更迭率意味着，大肠肿瘤比小肠肿瘤更为常见，而皮肤上的基底细胞癌比黑色素瘤更为常见。

然而，这一切都不能为悲观论和宿命论提供原因。细胞分裂期间的复制错误（也即细胞突变）绝非致癌突变的唯一来源。损害DNA的化学物质、紫外线、电离辐射（Ionising Radiation）也都是导致癌症的罪魁祸首，而只要严谨生活，注意自己的生活习惯，这些致癌来源常常是可以避免的。

总而言之，根据英国癌症研究（Cancer Research UK）这一慈善组织在英国做出的研究，42%的癌症的致癌因素是一个个体可以控制的。这些因素包括吸烟（吸烟产生的致癌化学物质引起了86%的肺癌，65%的食道癌，37%的膀胱癌，以及29%的胰腺癌）、不良饮食（不良饮食引起了51%的胃癌以及56%的头颈癌）、太阳光过度曝晒（过度曝晒导致了86%的恶性黑色素瘤）以及乳头瘤病毒感染（几乎100%的宫颈癌）。过度肥胖、饮酒以及缺乏锻炼也是致癌因素。这样看来，剩下的最好的建议就是：保持涂防晒霜；避免吸烟（包括二手烟）；均衡膳食，吃好喝好；经常进行体育锻炼；而如果你是一个年轻女性，接种反乳头瘤疫苗。（生物谷Bioon.com）