袁越
在古代,一個人生了病多半會去祈求神靈保佑,因為古人相信自己之所以會生病,多半是因為運氣不好。但是在現代醫學如此昌明的今天,任何人得了任何一種病,一定都會首先去問醫生這病是怎么得的,因為現代人知道很多疾病都是可以找到原因的,只有先知道了病因才能找到治療方案,也只有知道了病因才能避免下次不再犯同樣的錯誤。
但是,在所有的病當中,癌癥是個罕見的例外。這種病和大多數疾病都不一樣,很難明確地猜出病因。沒錯,吸煙者確實比不吸煙者容易得肺癌,但生活中很容易找到很多每天抽一包煙,卻一輩子不得肺癌的癮君子,也很容易找到很多明明活得很健康的年輕人,莫名其妙地被癌癥擊垮。
當基因的秘密被解開后,科學家們終于知道幾乎所有的癌癥都源于基因變異導致的細胞分裂失控。已知某些化學物質和過量的輻射都能導致基因發生變異,所以早期的科學家都把注意力放到了自然環境和個人生活習慣上來了,認為吸煙、酗酒、空氣污染、水污染、發霉變質食品和過度暴曬等后天因素是致癌的主因。這些后天因素都是可以被人為控制的,因此早期的科學家都認為大部分癌癥是可以預防的,即通過不斷地加強公共衛生教育,以及其他行政手段(比如禁煙或者凈化空氣)予以根除。
再后來,科學家們又發現一部分癌癥還有可能是遺傳的,有些人天生帶有某種致癌基因,比其他人更容易得癌癥。于是,在很長一段時間里,一個人的生活環境(包括衛生習慣)被認為是導致癌癥的主要因素,遺傳被認為是次要因素,大部分科研經費都撥給了上面這兩個領域的研究者們。
但是,癌癥領域一直有個疑團沒有解開,那就是為什么有的人體組織很少生癌,有的組織卻是癌癥的高發區。據統計,一個人一輩子得肺癌的幾率是6.9%,得甲狀腺癌的幾率是1.08%,神經癌(包括腦癌)的幾率是0.6%,這些都還好理解,可骨盆體積那么大,得癌的幾率卻只有0.003%,喉軟骨癌的幾率更是低到只有0.00072%,這是為什么呢?
有人猜測這可能是由于不同組織接觸致癌物質的幾率不同造成的,比如肺組織經常接觸臟空氣,所以容易得癌。皮膚經常暴露于紫外線之下,也容易得癌。但是這個理論沒法解釋為什么同一條消化道,不同部位之間癌癥的發病率相差會如此之大。比如大腸癌的發病率約為4.82%,但小腸癌的發病率卻一下子降到只有0.20%,兩者相差24倍之多。
為了回答這個問題,美國約翰斯·霍普金斯大學(Johns Hopkins University)的兩位科學家克里斯滕·托馬塞提(Cristian Tomasetti)和波特·沃格斯坦恩(Bert Vogelstein)提出了一個新假說,認為癌癥的發病率應該和細胞分裂次數有關系。科學家們早就知道,人在自然狀態下也會發生基因突變,原因就是細胞分裂。細胞每分裂一次,DNA就要復制一回,而DNA復制是個極其復雜的過程,很難保證不出錯,大部分的基因突變就是這么來的。事實上,研究發現同一個體的細胞每分裂一次,其DNA便會以相對恒定的比例出現若干錯誤。當然了,不是所有的基因突變都會變成癌,只有特定的基因發生特定的突變才會變成癌細胞。所以說,具體到每一個單獨的個人,是否中槍全憑運氣。但是,如果從統計的角度講,一群人當中究竟有多少人會中槍,這個概率卻是相對固定的,這就是為什么兩位科學家猜測癌癥的發生率和細胞分裂的總數有著對應的關系。
特別需要指出的是,這個想法其實很早就有了,但是因為缺乏技術手段,沒法知道一個組織里的那么多細胞究竟會發生多少次分裂,所以上述假說很難通過實驗加以驗證。
后來的研究得知,人體組織內的絕大部分細胞都是完全分化的成體細胞,無法再分裂了,只有少數干細胞保持了分裂的能力。只要知道某組織內有多少干細胞,以及它們的分裂頻率,就可以大致推算出該組織在人的一生中究竟會分裂多少次。托馬塞提和沃格斯坦恩從歷年發表的科學文獻中查到了31種人體組織的干細胞分裂總次數,將這些數字和對應的癌變幾率進行了相關性分析,發現兩者居然有非常好的對應關系,相關系數高達0.804。要知道,如果相關系數是1的話,就說明兩者完全相關,0.8的相關系數已經是非常高的了。
接下來,兩人從這個相關系數推算出一個驚人的結論:不同人體組織的癌變幾率之所以不同,65%的原因在于不同組織的干細胞的分裂總數不一樣,環境因素反而是次要的。
就拿前文舉過的消化道的例子來說,有人認為大腸之所以比小腸容易生癌,原因在于食物在大腸中待的時間比小腸更久一些,使得大腸組織接觸了更多的致癌物質。但是,這個理論無法解釋為什么小鼠患小腸癌的幾率反而要比大腸癌高。研究發現,人類大腸的干細胞分裂總次數要遠多于小腸,而在小鼠中卻是反過來的,也許這才是人和鼠的消化道癌癥發病率為什么會如此不同的真正原因所在。
兩位科學家將研究結果寫成論文,發表在2015年1月2日出版的 《科學》(Science)雜志上。文章出版后立刻引起了全球媒體的關注,不少讀者認為這篇文章說明大部分癌癥都是壞運氣導致的,所以不必再小心翼翼地生活了,聽天由命吧。其實這是一種誤解,原文不是這個意思。兩位科學家確實在文章中得出結論說,有三分之二的癌癥純屬壞運氣,但這個三分之二指的是癌癥的類型,不是癌癥病人或者總的病例數量。
具體來說,兩位科學家只研究了31種癌癥,一些發病率很高的癌并沒有列入研究范疇,原因在于這些組織的干細胞總數不好統計。兩人按照研究結果將這31種癌癥分成了兩大類,第一類包括22種癌癥,它們確實主要是由于壞運氣所導致的,占研究總數的三分之二。另外9種屬于第二類,這一類型的癌癥和環境、遺傳和運氣等因素都有很大關系,沒有哪個因素占絕對優勢。
事實上,第二類癌癥當中包括肺癌和直腸癌等常見癌癥。這些癌癥的發病率很高,患病總人數要多得多,更具有代表性,所以說我們仍然要養成良好的衛生習慣,不能拿自己的生命開玩笑。
話雖如此,這篇論文對于癌癥患者和研究者來說仍然是很有意義的。第一,它首次指出運氣在癌癥中占了很大比例,因此癌癥研究重點應該從過去的怎樣預防改為如何提早預警,只有這樣才能及時發現那些“倒霉”的人,并盡早開始治療。第二,既然有相當一部分癌癥都是壞運氣使然,這些患者和他們的家屬們就不必怨天尤人了,而是應該學會放松心態,坦然接受命運的安排。
