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罹患癌症是因為運氣不好?

2015/01/22 | | 標籤:

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作者:許淑真 (東京大學醫學系研究科)

癌症長期為國人十大死因之首,但是直到今天癌症的成因仍是未知的謎題。目前知道有些癌症與生活習慣(所謂的環境因子)或是遺傳具有高度相關性。例如,抽菸的男性罹患肺癌的機率比不抽菸的人高23倍;或是均衡飲食可以減低罹患大腸癌的機率。另外,有些癌症則與遺傳有高度相關性,例如具有 BRCA1基因變異的女性,罹患乳癌的機率高達40-87%。然而,僅有少部分癌症出現這種相關性,大多數的癌症的成因尚未被解明。

2015年,Science 期刊上登出一篇序文,名為〈癌症的壞運〉(The bad luck of cancer),說明罹患癌症純粹只是因為「運氣不好」。癌症形成的主要原因是細胞的基因體(genome)或是表徵遺傳(epigenome)產生變異,因此如果「運氣不好」細胞在細胞分裂時產生突變,就容易形成癌症了。文章一登出立刻引起討論風潮,如果罹患癌症只是因為運氣不好,那人們追求健康生活生機飲食的目標不就消失了嗎?

論文原文指出,目前研究癌症的科學家普遍認為癌症的形成與生活習慣以及遺傳這兩個因素相關。然而卻還有許多的癌症與生活習慣以及遺傳都沒有顯著相關性。那麼這些癌症為什麼會形成?科學家推論,可能還有其他因素影響癌症的形成。其中,癌症學家認為細胞的分裂似乎跟癌症的發生有關。

舉例來說,心肌細胞在形成之後就不再分裂,而心臟幾乎不會產生腫瘤。細胞分裂時必須複製染色體,而在複製的過程中如果產生配對錯誤就會造成突變。因此,作者統計了目前關於組織中幹細胞(具有再生功能的細胞,可以不斷分裂複製)的數目及分裂的次數,計算之後發現,細胞分裂數與癌症形成機率呈現高度正相關,也就是說,具有越多細胞分裂數的器官組織,形成癌症的機率就越高。

而作者也提供了另一個影響因子稱為ERS(extra risk score),某癌症的ERS值越低代表該癌症發生的原因與細胞分裂數越相關。他將ERS值低於1的癌症群,稱為R 腫瘤(R代表複製, replicative),代表這群癌症的發生機率取決於細胞分裂,如果細胞分裂時運氣不好隨機產生突變,那就容易造成癌症。

而ERS值高於1的癌症群,則稱為D 腫瘤(D代表決定,deterministic),表示這組的癌症發生原因主要取決於環境或是遺傳因子。而且的確目前已知跟生活環境相關的癌症,都位於D群組。以肺癌為例,非吸菸者的肺癌ERS值為 -4.9,代表癌症發生率跟細胞分裂數相關。然而,吸菸者的肺癌ERS值為7.61,顯示與環境因子(也就是吸菸)高度相關。

現在對抗癌症有兩道防線,一是預防重於治療,二是早期發現早期治療。作者認為對於D群組的癌症中,不具遺傳性的癌症,應該注重於預防癌症的發生。例如,吸菸,飲酒,以及照射過量紫外線都已經是普遍認定的致癌因子,因此改變生活習慣,就能減低這類型癌症的發生率。而具有遺傳性的D群組的癌症及R 群組的癌症因為其成因主要來自於細胞分裂時產生的基因變異,對於這類型的癌症則應該推廣早期發現早期治療,以降低癌症的死亡率。

回到最開頭的疑問:罹患癌症真的是因為運氣不好嗎?作者提出證據證實罹患R 群組的癌症,發生癌症的機率跟細胞分裂數高度相關。然而,作者卻沒有證據指出在不同人之間,得到癌症的機率與何種因素相關。

細胞分裂的過程中,染色體複製會產生基因變異。值得住意的是,細胞中存在數種修補機制,可以偵測不同的染色體變異並加以修補。即使同樣產生基因變異,修補功能較強的細胞形成癌症的機會就會降低。所以,維持健康生活及飲食,健全細胞的功能,應該還是能減低整體發生癌症的機率。

參考文獻:

  1. Jennifer Couzin-Frankel, The bad luck of cancer. Science 347. 12 (2014)
  2. Cristian Tomasetti and Bert Vogelstein, Variation in cancer risk among tissues can be explained by the number of stem cell divisions. Science 347. 78-81 (2014)

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關於作者

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