0

0
0

文字

分享

0
0
0

高壓線會導致兒童白血病嗎?

果殼網_96
・2014/03/25 ・3720字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 499 ・六年級

credit: CC by kainet@flickr
credit: CC by kainet@flickr

文/Albert_JIAO

最近這些年,各地因為供電公司修建高壓線和變電站引發的抗議衝突事件屢見不鮮,在網上隨意一搜索,就是一長串。

高壓線一類的電力設施如此不受歡迎的原因之一是人們擔心高壓電產生的電磁輻射(其實更準確的說法應該是電磁場),那麼科學界真的有研究結果,能證明這種電磁場會對人體健康產生危害嗎?會增加兒童罹患白血病的可能性嗎?

顯示有風險的研究

首先,確實可以找到一些研究結果指出,高壓線產生的磁場可能增加兒童患白血病的風險。很多人對於高壓線輻射的恐懼和擔憂,很大程度上也是來源於這些結果。

例如,英國研究人員 Gerald Draper [1]曾發表論文認為,高壓電線附近居住的兒童患白血病的可能性會明顯增加。統計結果發現,居住在有高壓電線的電磁輻射下的兒童其白血病發病率為700分之一,比居住在無電磁輻射的兒童發病率(1400分之一)高出一倍。在離高壓線外幾十米的磁場強度可以達到0.4微特斯拉 (µT),研究結論是電磁輻射強度高於該值,兒童將面臨患病風險。

再如,德國 1997 年進行的一項調查,對比了 129 名患白血病的兒童和 328 名健康的兒童,測量了這些兒童臥室內的 24 小時的平均電磁場暴露強度,發現電磁場的強度與白血病的發病之間有一定聯繫。[6]

更多顯示沒有風險的研究

類似的結果還有更多。這些雖然都是真的,但不是故事的全部。高壓線附近居住的兒童罹患白血病的風險會不會增加,其它幾項大型研究卻給出了相反的答案。

比如,1999年12月,一項對於全英國4000名兒童癌症患者的大規模調查,發現暴露在高壓線這類工頻磁場之下,包括白血病在內的各種癌症的患病風險都沒有增加。[4]

1997年,美國國家癌症研究所的一項歷時8年,對美國1000名兒童的研究顯示,家中測到的磁場強度大,兒童急性淋巴細胞白血病的罹患風險並不會增加。[4]

1997年挪威也有研究針對500名患各種癌症的兒童,測量他們居住的地點附近的電力傳輸線所產生的磁場暴露強度。結果發現包括白血病之內的各種癌症,與高壓線的磁場並沒有關係。[6]

很微弱的風險v.s.沒有風險

類似的研究在過去的幾十年間,世界各地都有進行,結果都不盡相同。有的研究認為,高壓線附近居住的兒童患白血病的風險與其他兒童並沒有什麼差別,有的研究則認為風險會稍微增加,而且認為稍有風險的結果之中,微小的風險具體是多少,數字上也各不相同。

但一般來說,患白血病風險增加 30%、50%,或增加兩倍,對於一般大眾來說是很觸目驚心的數字。在人群中統計出來的這個風險值,相比於某些真的有風險的情況-比如吸菸與肺癌的關係,吸菸者的患病風險可以是不吸菸者的十幾倍。發病率比較低的疾病,增加 1 到 2 倍風險往往都是非常不明顯的。經過粗略計算後會發現,按照這些研究結果所說,所有的高壓線加總只會多增加幾個兒童白血病患者而已。

不得不承認,「稍有一點點風險」和「完全沒有風險」這兩種情況經常很難區分,各種偶然的因素都會干擾研究結果,研究人員之間也會有不同意見。不過,在有關電磁輻射是否會對人體健康產生影響的研究中,大多數都沒有任何證據顯示有影響。

總的來說,這些支持高壓線可能增加兒童白血病患病風險的研究結果,目前並沒有得到科學界廣泛的採納和認可。制定電磁輻射安全標準的「國際非電離性輻射防護委員會」認為:「電磁場暴露和癌症(包括兒童白血病在內)之間關係的統計結果,在沒有其它實驗研究的支持下,並沒有說服力作為制定標準的科學依據。」目前國際仍以比高壓線附近磁場強度高出很多的100 µT為標準,這個標準可以完全保證不會發生目前可以確認的健康危害。

相關性v.s.因果性

除了調查統計以外,研究人員還會用小白鼠進行動物實驗,或者取出人體細胞和組織在顯微鏡下觀察暴露於電磁場的情形。比如會把很多小白鼠放到不同強度的電磁場之下,時間從幾天都幾年甚至小白鼠的一生都不等,但是無論怎麼蹂躪小白鼠-即使電磁場強度是普通高壓線下的很多倍,小白鼠癌症發病率沒有任何變化,甚至連非常微弱的關連性也沒有。這就和某些研究顯示電磁波會增加人類罹患風險的結果「唱反調」。

這使得很多研究人員懷疑,高壓線電磁場與兒童白血病研究中可能存在的一個漏洞:只能證明「高壓線附近」和「兒童白血病發病率高」兩件事之間有關聯性,而未必有因果性。什麼意思呢?我們先看一個有趣的故事 [2]。

美國通用汽車公司曾經收到過一則奇怪的投訴,有顧客發現他們購買的那一款新車存在一個問題——「冰淇淋」恐懼症。車主每天晚飯後要開車去商店購買冰淇淋,有時候他買香草口味,有時候買巧克力口味、水果口味。可是他發現,只要去買的是香草口味,從商店提著冰淇淋返回車裡之後,車就無法啟動;如果是買其它口味,就沒有問題。通用汽車公司的工作人員對於冰淇淋不符合汽車的口味感到離奇,於是派人去調查。

如果這位顧客沒有說謊,是否可以證明出「XX款汽車對於香草味冰淇淋有過敏反應」的結論呢?

汽車公司經過幾天的調查發現,顧客投訴的內容屬實。但是調查人員發現,香草冰淇淋因為受歡迎,所以被擺放到了店面的最前排,去買的人很快就可以付款和取走商品,其他口味的冰淇淋則需要較長的時間。車主買香草冰淇淋的時候,因為花的時間短,汽車發動機還沒有完全冷卻,於是啟動時出了問題;買其他口味冰淇淋所花的時間比較長,發動機可以充分冷卻。真相揭曉,汽車的發動機冷卻系統需要改進,跟冰淇淋的口味完全沒有關係。

這個故事正說明了「冰淇淋口味」和「汽車不能啟動」雖然表面上有相關性,但是不能說汽車不能啟動是冰淇淋的口味造成的。

高壓線的研究也像冰淇淋的故事一樣受到很多人質疑,因為研究者無法排除電磁輻射以外的其他原因,也可能增加了兒童白血病的罹患風險。比如一個明顯的事實是,高壓線附近的居住區往往不會是富人區,都是些價格低廉的房屋,居住在這些區域裡的兒童往往生活條件較差,各種疾病的發病率會自然高於生活條件比較好的兒童。

高壓線v.s.家用電器

此類研究結果的另外一個常常被吐槽之處是,如果距離高壓線有一段距離,高壓線產生的電磁場強度並沒有很大,即使直接站在高壓線下方,強度最大也不超過20 µT,這仍然只有INCIRP國際標準的五分之一。

隨著距離的增加,高壓線產生的磁場強度會迅速降低,不同電壓的高壓線情況會有所不同。根據美國測量的架空高壓線典型電磁場值 [4],電壓比較高的550千伏的高壓電線,正下方磁場強度可以達8.67 µT,距離 30 米會下降到 1.26 µT、距離 60 米降到 0.32 µT,而距離 90 米只有0.14 µT。

無論你居住在高壓電線附近,或者離很遠,每天都會接觸電腦和各種家用電器,這些電器都會產生和高壓線同一類型的極低頻電磁場。比如距離電爐 30 釐米處,磁場強度有0.15 – 0.5 µT,洗衣機 0.15 – 3 µT,洗碗機 0.6 – 3 µT,日光燈 0.5 – 2 µT(根據德國輻射安全聯邦辦公室的數據 [5])。根據統計,遠離高壓線居住的人,每天從其它來源接觸到的電磁場強度平均也可以有0.1 µT甚至更高。所以,當離高壓線有一小段距離時,高壓線產生的電磁場已經可能比身邊家用電器的電磁場小很多了。

生活中更常見的較低電壓的高壓線-比如二十幾萬伏特,甚至幾十千伏特的高壓線,往往在距離幾十米的時候,產生的電磁場強度已經下降到「沾醬油」的程度了。

與這些數據形成鮮明對比的是,新聞中看到的抗議居家附近的高壓電,都距離數公尺甚至遠在 1 公里外。可以想像這樣的高壓線產生的電磁場,對自己的影響有多小了。

以上所說的還只是空中的高壓線,很多城市中的高壓電線並不是架設在空中,而是掩埋在地下。同樣電壓的高壓線,掩埋在地下所產生的電磁場強度又要比空中的低上一大截。另外,很多時候大家比較擔心的不是高壓線,而是其它的電力設施-像變電站。變電站的外觀看起來是龐然大物,上面擺放著各種警告標誌,貌似會產生可怕的輻射。事實上由於變電站外殼保護作用和種種因素,變電站本身散出的輻射非常小。根據英國健康保護局的數據,在距離變電站 5 到 10 米的位置,產生磁場強度只有0.02 µT到0.05 µT [3],這個數值相比於大多數家中電器的輻射甚至不值得一提。事實上,變電站產生的電磁場,主要也是來源於變電站外面連接的高壓電線。

結論

高壓線產生的電磁場對人體健康是否有害?以最嚴謹的方式回答就是:在高壓線電壓比較高,距離又很近(包括以最近距離站在高壓線的正下方)的地點,電磁場仍在國際安全標準以內。大多數研究結果顯示,此種強度下電磁場不會對人體健康產生影響;少數研究認為可能與個別的疾病(如兒童白血病)有微弱的關連,但是結果沒有被廣泛的採納和認可,而且這種關連非常微弱又不顯著。

如果高壓線電壓不是很高,有一定距離(比如幾十米到一二百米),或者有其他因素(比如深埋在地下的高壓線,有外殼保護的變電站),高壓線產生的電磁場強度甚至可以小到忽略不計;甚至比家中各種家用電器的產生電磁場強度還要小,與不住在高壓線附近的居民受到的電磁場暴露量沒什麼明顯區別。電力設備產生的電磁場並沒有大家想的那麼恐怖。

參考資料

  1. Childhood cancer in relation to distance from high voltage power lines in England and Wales: a case-control study, Gerald Draper
  2. 破解神蹟——從對香草冰激凌敏感的汽車談起,雲無心
  3. Substations and Electromagnetic Fields
  4. National Institute of Environmental Health Sciences,USA; EMF: Electric and Magnetic Fields Associated with the Use of Electric Power
  5. What are electromagnetic fields? W.H.O.
  6. INCIRP Guidelines for Limiting Exposure to Time-Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Fields (up to 300 GHz). Health Physics 74 (4): 494-522; 1998.

 

轉載自果殼網

文章難易度
果殼網_96
108 篇文章 ・ 7 位粉絲
果殼傳媒是一家致力於面向公眾倡導科技理念、傳播科技內容的企業。2010年11月,公司推出果殼網(Guokr.com) 。在創始人兼CEO姬十三帶領的專業團隊努力下,果殼傳媒已成為中國領先的科技傳媒機構,還致力於為企業量身打造面向公眾的科技品牌傳播方案。

0

1
1

文字

分享

0
1
1
對抗實體腫瘤癌症!新型免疫療法與 CAR-T 技術再升級
PanSci_96
・2023/03/12 ・3123字 ・閱讀時間約 6 分鐘

治療血癌的醫療新科技 CAR-T,是一種把 T 細胞做成活的藥品,釋放到身體內治療癌症的新療法,能夠把血液和淋巴系統裡的癌細胞清理得乾乾淨淨。

2022 年 11 月出現了一種新的免疫療法,目前已通過人體臨床一期試驗。其能夠攻克肺癌、乳癌、大腸癌等會長出實體腫瘤的癌症,而這些實體癌就是目前 CAR-T 還難以突破的瓶頸。

究竟這是什麼樣的療法?有沒有副作用呢?又有哪些障礙等待突破?

可以治療哪些癌症

這次公開的新醫療技術還沒有全球一致的名稱,我們暫時先採用生醫領域對這類操控 T 細胞科技的俗稱:個人化 T 細胞受體 T 細胞療法(personalized TCR T-cell therapies;本文使用「TCR-T 療法」稱之),目前已通過人體臨床一期試驗,其結果發表於《Nature》期刊。

TCR 為 T 細胞受體(T cell receptor)的縮寫,是位在細胞表面的一種蛋白質。T 細胞則是人體白血球的一種,可以將其比喻成一批 24 小時在體內巡邏的軍隊,T 細胞會使用 TCR 來分辨正常細胞和外來異物,一旦偵測到病毒、細菌或癌細胞,就會馬上發動攻擊,把它們殺掉。

接著,我們進一步來看《Nature》上的 TCR-T 人體試驗報告。結果表明,一期臨床試驗總共治療 16 位病人,其中 5 個人腫瘤大小維持不變或縮小了一點,11 個人的腫瘤還是繼續長大。

看到這結果你可能會想:效果明明很差啊!

TCR-T 療法目前已通過人體臨床一期試驗,受試者均為實體癌症病人。圖/Envato Elements

是這樣的,TCR-T 療法對於專業人士來說,有三大看點:

  1. 這 16 名患者都是實體癌症的患者,實體腫瘤是目前各種細胞療法公認,最難攻克的敵人,而且佔了超過九成的所有癌症患者人數。
  2. 受試病人的癌症種類分散:11 人是大腸直腸癌、2 人是乳癌,肺癌、卵巢癌、皮膚惡性黑色素瘤各 1 人。
  3. 治療後的病理檢查證實,TCR-T 療法使用的改造 T 細胞有聚集在腫瘤組織,並且留下了發動攻擊的痕跡。也就是說,TCR-T 確實能向導向飛彈一樣,準確追蹤癌細胞,而且不只追得到,還能展開轟炸!

這次的人體臨床試驗是為了確定 TCR-T 療法的安全性,因此先使用較低的劑量來治療;試驗結果驗證了其可行性,副作用也在可接受範圍內。故接下來的目標為調整出最佳劑量和確認治療條件,且有機會成為泛用型的療法,可治療多種癌症,不侷限於只能針對單一癌種。

製作原理與方法

TCR-T 療法可謂「基因工程+數位科技」攜手合作的成果。

概略來說,TCR-T 是融合了兩股力量才能實現的:一為電腦的演算法,用來推測要怎樣修改 T 細胞裡的特定基因;另一個是基因剪刀 CRISPR-Cas9,按照計算出來的結果去編輯細胞基因。

CRISPR 是這幾年非常熱門的基因編輯技術,簡單來說,這項技術運用了一套特殊的蛋白質加上核酸標記,能夠準確的切下一小段 DNA 序列,然後嵌入人工設計的 DNA;在這裡,我們需要改寫的就是 TCR 的基因。

TCR-T 療法為基因工程與數位科技合作的成果。圖/Envato Elements

人體的細胞會把自己內部製造、或是外來入侵的蛋白質用酵素切碎成片段,接著把這些碎片搬運到細胞表面,放置在一種叫做「第一型主要組織相容性複合物」(Major Histocompatibility Complex class I;簡稱 MHC-I)的分子的頂端。T 細胞會用 TCR 去判讀 MHC-I,如果發現某個細胞表面出現異常的碎片,便會判斷這個細胞已經被病毒、細菌感染或發生病變,馬上出手清除。

TCR-T 療法便是用人工去改寫 T 細胞裡的 TCR 基因,使轉譯出來的 TCR 蛋白質分子結構發生變化,讓 T 細胞變得能夠認出癌細胞碎片,消滅掉腫瘤細胞。

製造 TCR-T 和進行治療的過程相當繁複,可拆解成 8 個步驟:

  1. 從患者身上抽血,並切下一小部分腫瘤組織,利用 DNA 定序,比對人體細胞和癌細胞的 DNA,找出腫瘤細胞的突變。
  2. 建一個 DNA 資料庫收錄這些腫瘤細胞突變,接著設計演算法,來預測哪些突變產生的蛋白質碎片最可能「挑釁」到 T 細胞,激起免疫反應。
  3. 從患者的血液樣本裡篩選 T 細胞,目標是找出 T 細胞帶有、能對這些蛋白質碎片產生反應的 TCR。
  4. 截錄這些 TCR 的基因片段,加以微調、複製。
  5. 用 CRISPR-Cas9 來改造沒有攻擊癌細胞能力的 T 細胞,插進新的 TCR 基因片段。
  6. 把這批改造後的 T 細胞放進培養槽,分裂繁殖成更大的數量,接著冷凍儲存。
    這時製備作業就已經完成,相當於養了一批腫瘤特種部隊,專門去獵殺癌細胞,接下來就是治療患者的階段了。
  7. 先讓患者接受化療,減少體內免疫細胞的數量。
  8. 把改造過的 T 細胞解凍注射進患者體內,觀察破壞腫瘤的療效,同時也要留意 T 細胞可能引發的副作用。
TCR-T 療法的製造過程。圖/參考資料 1

而 TCR-T 有可能導致的副作用有:「細胞激素症候群」或「神經毒性症候群」,例如受試病人中就有人因為細胞激素上升而發燒,也有 1 人發生腦炎,走路和寫字都困難。

新 CAR-T 療法持續進化

若將 CAR-T 和 TCR-T 比較,可以把 CAR-T 想像成是 T 細胞直接加裝追蹤系統的外掛,提升命中機會;而 TCR-T 則像是精準育種後的 T 細胞,挑選出有效的基因,用來修飾 T 細胞,強化原本就有的火力,讓它發揮得更好。

CAR-T 療法亦持續突破,不斷進化出新型態的技術。現在已經發展出一種新技術,把一批 CAR-T 細胞封裝在特製的水凝膠裡面,其內還摻著能提高細胞活性的細胞刺激因子,打進人體後會慢慢崩解融化,釋放出裡面的 CAR-T 細胞;該技術發表在 2022 年 4 月的《Science》。

CAR-T 療法原始的做法是:把 CAR-T 細胞用吊點滴的方式注射到靜脈血管裡,順著血液循環去攻擊癌細胞;但是這樣做,CAR-T 細胞可能在人體環境裡面不斷消耗掉活力,如果攻擊對象是實體腫瘤的話,很容易後繼無力,沒辦法消滅掉腫瘤。此外,實體腫瘤還有各種方法來武裝自己,例如:改變腫瘤微環境來抑制 CAR-T 細胞的活性。

有了水凝膠封裝的方式,就可以緩緩一直釋放出 CAR-T 細胞,把細胞濃度維持在一定的範圍內,並且不斷釋出刺激因子,提升細胞活性,等於和腫瘤打持久戰,一點一滴把實體腫瘤瓦解掉。

CAR-T 細胞封於含有細胞刺激因子的水凝膠中。圖/參考資料 2

還有一種對策:讓 CAR-T 細胞自帶興奮劑。

在腫瘤微環境之中,除缺乏氧氣外,腫瘤本身還會分泌出許多化學物質,抑制了 CAR-T 細胞的活性。

解決方法就是:在 CAR-T 細胞中再插進一段基因,讓細胞表面多長出另一種蛋白質,一旦碰觸到癌細胞,就會啟動 T 細胞裡的細胞激素分泌機制,這種細胞激素對於 T 細胞來說就如同興奮劑,能夠提升活性。

也就是說,CAR-T 一邊在奮力廝殺的時候,一邊還自己分泌能夠刺激自己興奮的物質,強化攻擊力和延長續航力,使 CAR-T 能夠破壞實體腫瘤;這項研究也於 2022 年底發表在《Science》。

隨著醫學科技進步,不論是 CAR-T 還是 TCR-T,是否能達成剷除實體腫瘤的終極目標、治好疾病,二者的發展令人期待。

歡迎訂閱 Pansci Youtube 頻道 獲取更多深入淺出的科學知識!

參考資料

  1. Foy, S.P., Jacoby, K., Bota, D.A. et al. Non-viral precision T cell receptor replacement for personalized cell therapy. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05531-1
  2. Grosskopf, A. K. et al. Delivery of CAR-T Cells in a Transient Injectable Stimulatory Hydrogel Niche Improves Treatment of Solid Tumors. Science Advances (2022), 8(14). https://doi.org/10.1126/sciadv.abn8264
PanSci_96
1166 篇文章 ・ 1514 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

0

2
3

文字

分享

0
2
3
你該知道的事情:吸菸對身體有害,這句話是真的嗎?
科奇_96
・2023/03/07 ・2845字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

1 月 12 日立法院三讀通過修正「菸害防制法」部分條文,你有曾想過,小時候而熟能詳的吸菸對身體有害,這句話的出處是哪裡嗎?還有吸菸如何對身體有害呢?

菸草什麼時候開始被認為對身體有害?

最早可以追溯到 1602 年的匿名投稿論文《煙囪清潔工的工作》[ 2 ],其中指出,煙灰經常造成煙囪清潔工出現一些疾病,而菸草可能也有類似的影響,這是已知最早將吸菸與對身體有不良影響掛勾。

但直到 1964 年,美國公共衛生部長路德·泰瑞 (Luther Terry) 發佈了一篇名為《吸煙與健康》[ 3 ]的報告,文章中直接寫到「香菸與人類肺癌有關」、「罹患肺癌的風險隨吸菸期間和每日吸菸數量而提高,並隨戒菸時間而降低」,並做出了一個結論「吸煙會導致癌症」。

吸菸與肺癌常被連結在一起。圖/envatoelements

這時候你可能會想,那所以他們有直接證據來證實嗎?但事實是在這篇論文發布的當下,其他他們手中握有的證據並不是非常足夠,但為何當時候美國公共衛生部長就直接結論吸菸是肺癌的成因呢?

為何研究證據不足,還說吸菸會造成癌症呢?

首先,我們先介紹一下時空背景:

  1. 約 1960 年,美國的吸菸人數推測有大約 40 %,而且其中半數以上的人每天至少吸一包煙,也就是 20 支以上[ 4 ]
  2. 在 1900 年初期,其實肺癌是十分罕見的疾病。1898 年有一名博士生寫了一篇文章,檢視當時全世界所有的肺癌病例,總共只有 140 例[ 5 ]。但二十世紀時,肺癌案例激增,同時香菸的銷售量也增加。
  3. 1950 年代,越來越多期刊將吸菸認為可能是造成癌症的成因[ 7-11 ]

這時候你可能發現了,吸菸和癌症似乎真的有點關聯,那我們該怎麼證明呢?這時候我們可以透過隨機對照實驗來比較吸菸者與非吸菸者,兩者在於肺癌發生率的差別。

你可能會問,那隨機對照實驗是什麼?簡單來說就是找兩組人,並將其分為變因控制幾乎相同的兩組,並讓一組保持不吸菸的狀態,讓另一組保持著持續吸菸的狀態,然後每年檢查他們的身體狀況,這樣我們就可以有個最直觀的證據來檢測吸菸到底有沒有害。

這時候你一定很好奇,那結果呢?這邊我簡單介紹兩個結論:吸菸者死於肺癌的機率平均是不吸菸者的 11 倍,而吸菸量較多的人死亡的風險比不吸菸者高出 120 %[ 3 ],這時候你一定會說,明明都有這些統計數字了阿,那為什麼還會說證據不足呢?

因為當時並不知道吸菸是如何造成肺癌的,就像當時菸草業者說:「有任何人能夠證明香煙煙霧中發現的任何成分是造成肺癌的原因嗎?並沒有。[ 6 ]」,他們的說詞是:「很多都有關聯,但你們沒有明確證據的猜測,這件事就是『不一定』是對的。」

當時還沒有找出香菸煙霧中導致肺癌的明確證據。圖/envatoelements

那為什麼美國公共衛生部就直接說吸菸就會導致肺癌呢?其實他們並不知道,但他們藉由一下幾點原因才決定禁止:

  1. 肺癌人口比例激增發生在吸菸人口增加後。
  2. 絕大多數的肺癌患者有吸菸。
  3. 不同族群中都出現這關聯。
  4. 吸菸風險相當高,如果吸更多菸風險更高。
  5. 肺癌存活率低。

所以雖然沒有像現在一樣多的證據來支持吸菸是如何造成肺癌,但美國公共衛生部還是決定宣布吸菸會導致癌症。

越來越多的證據證明,吸菸是如何傷害身體

前面我們說到,科學家從統計上面找到吸菸與肺癌之間的關聯,現在我要從生物與化學的角度來探討,煙霧與肺癌之間的直接關聯。

這時候我們可以從香菸含有的成分下手,找出其中的致癌物,也就是引起癌症的分子,從實驗數據來看,香煙煙霧至少含有 3500 種化合物和 55 種致癌物質,其中以多環芳香烴(PAHs)和 4 -甲基亞硝胺基 – 1 – 3 – 吡啶基 – 1 -丁酮(NNK)作為致癌的主要分子[ 12 ]

這邊我以 NNK 為例,實驗人員利用給予老鼠不同劑量的 NNK ,來測試老鼠食用多少 NNK 才會罹癌,從數據上來看老鼠的半數致死量 (LD50) 為每公斤 1 克[ 13 ]。半數致死量換句話來說,也就是多少劑量可以造成一半的生物致死,拿上述的實驗為例,假設老鼠平均體重為 300 克,那我們投放含有 0.3 克 NNK 的物質就可以造成半數的老鼠死亡。

那究竟為什麼 NNK 會造成癌症呢?別急,我們先看看 NNK 進入身體內會發生什麼事?不難想像的是,大部分 NNK 就會順著身體的清理機制離開身體,但少部分的 NNK 會被 P450 細胞色素(身體裡的一種蛋白質,主要作用是催化氧化有機化合物)代謝成具活性的 NNK ,而這個活性物質就會與身體裡的 DNA 結合,結合後就會造成致癌基因和腫瘤抑制基因的有害突變,這可以被認為是腫瘤造成的起始[ 14 ]

最後你可能會問,到底是什麼基因突變才會造成肺癌?答案就是 KRAS 和 TP53 這兩個基因,同時它們也被認為是肺癌的預測指標[ 15 ]

菸草中的 NNK 導致 KRAS 和 TP53 兩種基因突變,因此導致肺癌。圖/envatoelements

結論

我們可以簡單來說,吸菸為何會造成癌症,因為吸菸中的有害物質 NNK ,會進入人體中,然後被 P450 細胞色素激活並與 DNA 結合,然後碰巧與 KRAS 和 TP53 其中一個基因結合,就會讓人有很高機率會的癌症。

這個看起來很簡單的結論,其實也是每個科學家花很多時間,與實驗動物們的貢獻,才讓他們說明了燃燒後的菸草產生化學物質是如何對我們的健康產生威脅,使得我們制訂嚴苛的法案,去警告大家香菸的危害,讓我們可以活得更健康。

後記-有趣的小故事 

從歷史我們能夠了解,要釐清真相並非一件容易的事,其實在 1920 年代就有一名化學家 Angel Honorio Roffo 通過實驗證明,燃燒煙草產生的焦油會誘發癌症,可惜不幸的是因為二戰的緣故,德語的醫學期刊就被世人給遺忘,不然就不會有找不到菸草致癌的實驗證據[ 16 ]

參考資料

  1. 菸害防制法三讀祭重罰 禁電子煙 (https://reurl.cc/rZWmYb) (1.14.23)
  2. A brief history of smoking (https://reurl.cc/jR0L71) (1.14.23)
  3. Terry, Luther, and S. Woodruff. “Smoking and health: report of the Advisory Committee to the Surgeon General of the United States.” U-23 Department of Health, Education and Welfare. Washington DC: Public Health Service Publication 1103 (1964).
  4. Fewer Heavy Users Among Shrinking US Smoking Population (https://reurl.cc/GX3LEv) (1.17.23)
  5. Zaidan, George. Ingredients: The Strange Chemistry of What We Put in Us and on Us. 1st ed., Dutton, 2020.
  6. K. Michael Cummings, Anthony Brown, Richard O’Connor; The Cigarette Controversy. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 1 June 2007; 16 (6): 1070–1076. https://doi.org/10.1158/1055-9965.EPI-06-0912.
  7. Schrek R, Baker LA, Ballard GP, Dolgoff S. Tobacco smoking as an etiologic factor in disease. I. Cancer. Cancer Res 1950;10:49–58.
  8. Wynder EL, Graham EA. Tobacco smoking as a possible etiologic factor in bronchogenic carcinoma. JAMA 1950;143:329–336.
  9. Levin ML, Goldstein H, Gerhardt PR. Cancer and tobacco smoking. JAMA 1950;143:336–8.
  10. Wynder EL, Grahmam EA, Croninger AB. Experimental product of carcinoma with cigarette tar. Cancer Res 1953;13:855–4.
  11. Hammond EC, Horn D. The relationship between human smoking habits and death rates: a follow-up study of 187,766 men. JAMA 1954;155:1316–28.
  12. Stephen S. Hecht, Tobacco Smoke Carcinogens and Lung Cancer, JNCI: Journal of the National Cancer Institute, Volume 91, Issue 14, 21 July 1999, Pages 1194–1210, https://doi.org/10.1093/jnci/91.14.1194.
  13. Lewis, R.J. Sr. (ed) Sax’s Dangerous Properties of Industrial Materials. 11th Edition. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2004., p. 2486.
  14. Xue J, Yang S, Seng S. Mechanisms of Cancer Induction by Tobacco-Specific NNK and NNN. Cancers (Basel). 2014 May 14;6(2):1138-56. doi: 10.3390/cancers6021138. PMID: 24830349; PMCID: PMC4074821.
  15. Gao W, Jin J, Yin J, Land S, Gaither-Davis A, Christie N, Luketich JD, Siegfried JM, Keohavong P. KRAS and TP53 mutations in bronchoscopy samples from former lung cancer patients. Mol Carcinog. 2017 Feb;56(2):381-388. doi: 10.1002/mc.22501. Epub 2016 Jun 6. PMID: 27182622.
  16. Proctor RN. Angel H Roffo: the forgotten father of experimental tobacco carcinogenesis. Bull World Health Organ. 2006 Jun;84(6):494-6. doi: 10.2471/blt.06.031682. Epub 2006 Jun 21. PMID: 16799735; PMCID: PMC2627373.
科奇_96
1 篇文章 ・ 0 位粉絲
一名營養系大學狼~ 本狼的興趣是閱讀與寫作,喜歡科學、文哲等書籍,歡迎大家來認識我,嗷嗚~

0

1
0

文字

分享

0
1
0
雙特異抗體擊殺癌細胞,精準治療急性淋巴性白血病
careonline_96
・2023/02/02 ・2061字 ・閱讀時間約 4 分鐘

50 多歲的王先生因為反覆發燒、走路會喘、骨頭疼痛而就醫,檢查發現罹患了急性淋巴性白血病。接受化學治療後,狀況比較穩定,但在準備做造血幹細胞移植前,疾病便復發了。

「當時告知患者,可能要再做化學治療。」高雄醫學大學附設中和紀念醫院血液腫瘤內科主任蕭惠樺醫師回憶,「但是因為之前做化學治療時,身體狀況很多,甚至還插管、住進加護病房,所以患者非常不願意再做化學治療。」

經過仔細討論後,患者選擇使用雙特異抗體藥物治療,蕭惠樺醫師說,完成兩個療程後,疾病控制得不錯,也順利找到配對相符的捐贈者,並成功進行造血幹細胞移植。

急性淋巴性白血病(ALL)是一種急性血癌,會對各種血球造成影響,在成年患者的常見症狀包括反覆發燒、臉色蒼白、走路會喘、淋巴結腫大、骨頭疼痛、容易出血或在皮膚出現瘀青或出血點等,可能同時出現幾項症狀,不過也有些患者沒有明顯症狀,是在接受健康檢查時意外發現。

急性淋巴性白血病的治療基本上會使用幾種藥物組合進行化學治療,希望盡量消滅癌細胞,讓正常的血球長回來。蕭惠樺醫師說,在第一次的誘導治療後,還需要接著進行鞏固治療與維持治療,可能會調整劑量或使用不同的藥物。

急性淋巴性白血病可能侵犯中樞神經系統,所以從第一次誘導治療,或是後續的鞏固治療、維持治療,都要注意中樞神經的問題,並進行中樞神經預防性治療。

在治療過程中會監測病人的反應,例如抽骨髓,看看癌細胞的比例,現在還可使用「微量殘存疾病檢測(Minimal Residual Disease,MRD)」。蕭惠樺醫師解釋,微量殘存疾病檢測 MRD 運用流式細胞儀或次世代基因定序,可偵測到殘留在體內微量的癌細胞,讓醫師評估治療成效,並可根據檢測結果適時調整治療強度。

治療急性淋巴性白血病的臨床困境在於,成年患者的治療反應較兒童患者差,復發的機會相當高。蕭惠樺醫師說,此外年紀較大的成年患者,常會合併糖尿病、高血壓等慢性病,也可能有心、肺、肝、腎等問題,所以在使用化學治療的時候,容易受到限制,必須調整藥物或劑量,患者也可能無法承受相關副作用。

隨著醫學進展,近年來已有多種藥物問世,包括標靶藥物、雙特異抗體藥物等,幫助突破急性淋巴性白血病的治療困境。

雙特異抗體藥物精準擊殺癌細胞

雙特異抗體藥物是一種免疫球蛋白,免疫球蛋白的結構像一個 Y,具有兩個端點,蕭惠樺醫師說,雙特異抗體藥物的設計是讓免疫球蛋白的一端與 T 細胞相接,另一端與癌細胞相接,如此一來患者的 T 細胞就能對癌細胞發動攻擊。

相較於化學治療,雙特異抗體藥物的治療機轉較精準,能夠針對癌細胞發揮作用,較不會傷害正常細胞,副作用較小。

對於復發或難治的急性淋巴性白血病,雙特異抗體藥物有助於提升治療成效。蕭惠樺醫師說,成年人的急性淋巴性白血球 ALL 很容易復發,過去只能改用後線化學治療,但治療成效較差,患者也可能無法承受。現在有機會使用新的藥物,如雙特異抗體治療把疾病壓下來,才有辦法去做造血幹細胞移植,追求長期存活。

貼心小提醒

急性淋巴性白血病是種急性血癌,可能影響正常血球的功能,而造成貧血、臉色蒼白、反覆發燒、容易瘀青出血等症狀。若發現相關警訊,請務必盡快至血液腫瘤科就診。

除了傳統化學治療,現在還有標靶藥物、雙特異抗體藥物等,可以幫助突破治療困境。蕭惠樺醫師說,因為治療機轉較精準,能夠針對癌細胞發揮作用,對正常細胞的影響較小,所以副作用較少。

微量殘存疾病檢測 MRD 也可偵測殘留在體內微量的癌細胞,以評估治療成效。患者要和醫師詳細討論,共同擬定治療計畫,才能達到較佳的預後!

  • 本衛教文章由台灣安進協助提供

搜尋附近的診所:內科
免費註冊,掛號、領藥超方便!

careonline_96
392 篇文章 ・ 257 位粉絲
台灣最大醫療入口網站