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【科普系列】关于癌症你知道多少?(二)

来源: 时间:2015-02-03 12:49:41

摘要:(四):癌症为啥这么难治在我长大的过程中,癌症和艾滋病是最恐怖的疾病名词。如果你问我,癌症和艾滋病哪个会先被攻克?我的答案肯定是艾滋病。癌症为啥那么难搞?我看来有三个主要原因。第一个

(四):癌症为啥这么难治

在我长大的过程中,癌症和艾滋病是最恐怖的疾病名词。如果你问我,癌症和艾滋病哪个会先被攻克?我的答案肯定是艾滋病。

癌症为啥那么难搞?我看来有三个主要原因。

第一个原因是癌症是“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。这是我为什么觉得艾滋病会比癌症先被攻克的主要原因,毕竟艾滋病是由HIV病毒引起的“外源性疾病”。

第二个癌症难搞的原因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,这是在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。常有人问我:美国有什么新的治肺癌 的药么?我说:有是有,但是只对很小一部分病人有用。比如诺华最新的抗肺癌药Ceritinib上礼拜刚被FDA批准,它对1%左右的肺癌有很好的效果。 但为啥我们研究了这么久的新药只对1%的病人有效呢?

【科普系列】关于癌症你知道多少?(二)

肺 癌简单按照病理学分类,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。但是无论如何,制药公司新开发的药,即使是灵丹妙药,也不可能治好所有的肺癌病人。回 到刚才的问题,为啥诺华的新药Ceritinib只对1%的肺癌病人有效?因为Ceritinib针对的是突变的ALK基因,而只有1%左右的肺癌病人才 有ALK基因突变。(这个药中国还没上市,目前正在中国做临床试验,期待在不久的将来,中国的ALK突变肺癌病人能用上这个药)。

因为癌症的多样性,药厂几乎注定每次只能针对很小的一些病人研发药物,每一个新药的开发成本?10年时间 20亿美金!这样大的时间金钱投入,导致我们进展缓慢,要攻克所有的癌症,即使不是遥遥无期,也是任重道远。

第 三是癌症的突变抗药性。这点是癌症和艾滋病共有的,让大家头疼的地方。 也是目前为止我们还没有攻克艾滋病的根本原因。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, 总是让我感叹自然界面前人类的渺小。

参考文献:

1: “Comparison of Cancer Incidence between China and the USA”, Cancer Biol Med. 2012

2:"Exome sequencing identifies BRAF mutations in papillary craniopharyngiomas", Nature Genetics, 2014

3: “Ceritinib in ALK-Rearranged Non–Small-Cell Lung Cancer”, the New England Journal of Medicine, 2014

(五):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。

【科普系列】关于癌症你知道多少?(二)

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? (我下一章专门讲幼儿为什么会得癌症)

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。

我自己总结的数学公式是: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。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(2)。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”。

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)

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。

参考文献:

1:Mutational heterogeneity in cancer and the search for new cancer-associated genes. Nature. 2013, 499(7457);214-8

2: http://www.nytimes.com/2013/05/14/opinion/my-medical-choice.html?smid=tw-share&_r=1&

(六):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(1)。

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(2)。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。

【科普系列】关于癌症你知道多少?(二)

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(3),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 (4)。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。

我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!

参考文献:

1: American Cancer Society: What are the risk factors and causes of childhood cancers. http://www.cancer.org/cancer/cancerinchildren/detailedguide/cancer-in-children-risk-factors-and-causes

2:http://www.acco.org/information/aboutchildhoodcancer/childhoodcancerstatistics.aspx

3: Emerging patterns of somatic mutations in cancer,Nature Reviews Genetics, 2013, 14, 703-718

4: http://www.cancer.net/navigating-cancer-care/children/late-effects-childhood-cancer

 

来源:奴隶社会 微信 作者:菠萝 原题:与癌症作斗争(二)

 

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