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一、为什么会得癌症?这是关于癌症的最强深度科普

李志中


清华大学本科,杜克大学癌症生物学博士

美国诺华癌症新药开发部资深研究员

爱好科研、科普和公益

《癌症·真相:医生也在读》作者

“健康不是闹着玩儿”公众号运营者

 


      近日,发表在《英国癌症杂志》(British Journal of Cancer)上的一项研究中,根据英国癌症研究(Cancer Research)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。


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:

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!


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。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 (Angelina Jolie)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%,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。


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Nguyen Duy Hai,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。(未完待续)


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