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满满的干货!这可能是关于癌症最好的深度科普文章,值得大家一读(一)

2016-09-30 10:34:56 浏览次数:43

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。

尽管各种科普杂志发表了许多癌症相关的文章,但是我们依然觉得应该为大家奉上更全面、更深度的信息。

本文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。

由于篇幅较长,我们将分期推出。今天第一部分:

基础知识篇

(一)癌症和肿瘤

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:

癌症=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!

从2013年中国第一次发表的《肿瘤年报》中可以看出: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?

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。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。细胞分裂发生在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。

(a)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。

(b)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。

 

(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。

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%。其次是神经系统肿瘤,然后是骨头和各种软组织肿瘤。

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。

 

(四)癌症到底怎么致命的

大家谈癌色变,主要原因是其死亡率高。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。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。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?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。

 

(五)癌症为啥这么难治

癌症为啥那么难搞?有三个主要原因。

第一是癌症是“内源性疾病”: 癌细胞是病人身体的一部分。 对待“外源性疾病”,比如细菌感染,我们有抗生素。抗生素为啥好用,因为它只对细菌有毒性,而对人体细胞没有作用,因此抗生素可以用到很高浓度,让所有细菌死光光,而病人全身而退。

搞定癌症就没那么简单了,癌细胞虽然是变坏了的人体细胞,但仍然是人体细胞。所以要搞定他们,几乎是杀敌一千,自损八百的勾当,这就是大家常听到的 “副作用”。比如传统化疗药物能够杀死快速生长的细胞,对癌细胞当然很有用,但是可惜,我们身体中有很多正常细胞也是在快速生长的,比如头皮下的毛囊细胞。毛囊细胞对头发生长至关重要,化疗药物杀死癌细胞的同时,也杀死了毛囊细胞,这是为啥化疗的病人头发都会掉光。负责造血和维持免疫系统的造血干细胞也会被杀死,因此化疗病人的免疫系统会非常弱,极容易感染。消化道上皮细胞也会被杀死,于是病人严重拉肚子,没有食欲,等等等等。

这样严重的副作用,让医生只能在治好癌症和维持病人基本生命之间不断权衡,甚至 “妥协”。所以化疗的药物浓度都必须严格控制,而且不能一直使用,必须一个疗程一个疗程来。如果化疗药物也能像抗生素一样大剂量持续使用,癌症早就被治好了。

第二是癌症不是单一疾病,而是几千几万种疾病的组合。世界上没有完全一样的两片树叶,世界上也没有两个完全一样的癌症。

比如肺癌,是中国癌症中新任第一杀手,30年来发病率增加465%。中国现在每年近60万肺癌病人,美国也有16万。肺癌简单按照病理学分类,可分为小细胞肺癌和非小细胞肺癌。那是不是肺癌就这两种呢?不是的。我们知道,癌症是由于基因突变造成的,而每一个癌症里的突变基因数目不止一个,千差万别。最近一项系统性基因测序研究表明,肺癌病人平均每人突变数目接近5千个!这么多的变量随机组合,导致每个病人都有点不同。中国这60多万肺癌病人,其实更像60万种不同的疾病。

当然,这不是说我们需要60万种不同的治疗肺癌的药。因为5千个突变里面,只有几个突变是关键的,抓住了这几个关键基因,我们就有可能开发比较有效的药物。

第三是癌症的突变抗药性。大家可能都听说过超级细菌。在抗生素出现之前,金黄色葡萄球菌感染是致命的,比如败血症。但是青霉素出现以后,金黄色葡萄球菌就怂掉了。

但是生物的进化无比神奇,由于我们滥用青霉素,在它杀死了99.999999%的细菌时,一个或者两个细菌突然进化出了抗药性,他们不再怕青霉素。于是人类又发明了别的抗生素,比如万古霉素。但是现在已经出现了同时抗青霉素和万古霉素的金黄色葡萄球菌,这就是超级细菌。

生物进化是一把是双刃剑。自然赐予我们这种能力,让我们适应不同的环境,但是癌细胞不仅保留了基本进化能力,而且更强,针对我们给它的药物,癌细胞不断变化,想方设法躲避药物的作用。 Ceritinib在临床试验的时候,就发现有很多癌细胞在治疗几个月以后就丢弃了突变的ALK基因,而产生新的突变来帮助癌症生长,这么快的进化速度,总是让人感叹在自然界面前人类的渺小。

来源:生物探索

 

(未完待续)