研究分析表明，大部分癌癥是無法采取預防措施的。

當病(bing)人(ren)被告知自己患(huan)上(shang)了癌癥(zheng)時，幾乎所有人(ren)都(dou)會脫口而出：“為什(shen)么(me)是我？”“這(zhe)的(de)(de)確是個很合理(li)的(de)(de)問題，” Bert Vogelstein說，他(ta)是約翰霍(huo)普金斯大學(xue)（Johns Hopkins University）的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)名癌癥(zheng)遺傳學(xue)家，終其一(yi)(yi)(yi)生(sheng)都(dou)在努力(li)給這(zhe)個問題一(yi)(yi)(yi)個答(da)案(an)。幸(xing)運(yun)的(de)(de)是，他(ta)有一(yi)(yi)(yi)位(wei)剛(gang)(gang)剛(gang)(gang)獲得應用數學(xue)博士(shi)學(xue)位(wei)的(de)(de)朋(peng)友，他(ta)們兩個人(ren)目前一(yi)(yi)(yi)起合作，并(bing)提出了一(yi)(yi)(yi)個理(li)論，認為絕大部(bu)分癌癥(zheng)的(de)(de)出現，都(dou)可(ke)以歸結為生(sheng)物學(xue)上(shang)的(de)(de)壞(huai)運(yun)氣。

Vogelstein 和(he)Cristian Tomasetti提(ti)出了一個(ge)數(shu)學公(gong)(gong)式(shi)，用來解釋(shi)癌(ai)癥(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)遺傳學因(yin)素，他們在(zai)2013年進入霍(huo)普金(jin)斯大學的(de)(de)(de)(de)(de)生物(wu)統計學系。以(yi)下(xia)是這(zhe)一公(gong)(gong)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)原理：計算某(mou)個(ge)器官的(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)總(zong)數(shu)，判(pan)斷其中有(you)(you)多少是長(chang)時間生存的(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)，并(bing)且確定(ding)干(gan)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)會分(fen)裂(lie)(lie)多少次。細(xi)胞(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)每一次分(fen)裂(lie)(lie)，都(dou)具有(you)(you)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)風險，在(zai)子細(xi)胞(bao)(bao)(bao)內(nei)發生可能導致癌(ai)癥(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)因(yin)突變。據此，Tomasetti 和(he)Vogelstein提(ti)出推(tui)論，那些(xie)含有(you)(you)分(fen)裂(lie)(lie)次數(shu)最多的(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)，也是最有(you)(you)可能出現癌(ai)癥(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)。當Tomasetti把(ba)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)分(fen)裂(lie)(lie)次數(shu)和(he)實(shi)際發生的(de)(de)(de)(de)(de)癌(ai)癥(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)據進行比(bi)較后(hou)，他得出結論，以(yi)上推(tui)論可以(yi)解釋(shi)三(san)分(fen)之二的(de)(de)(de)(de)(de)癌(ai)癥(zheng)病(bing)例(li)發生的(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)。

“采用進化學(xue)(xue)中的(de)(de)數學(xue)(xue)思維，你真的(de)(de)可(ke)以用與(yu)工(gong)程師(shi)類(lei)似的(de)(de)角度，去闡釋疾(ji)病發生(sheng)的(de)(de)機(ji)制，” Martin Nowak說(shuo)，他在哈佛大學(xue)(xue)（Harvard University）學(xue)(xue)習(xi)數學(xue)(xue)和生(sheng)物學(xue)(xue)，并(bing)且一直和Tomasetti 及Vogelstein一起工(gong)作。“要知道，作為一個動物本身，就注定(ding)了細胞需(xu)要分裂(lie)所帶(dai)來的(de)(de)基(ji)礎風險。”

Vogelstein二人(ren)的(de)上述想(xiang)法是在(zai)(zai)他們(men)每周一(yi)次(ci)的(de)頭腦風暴會議(yi)上產生的(de)。他們(men)當時又(you)回到了那(nei)個一(yi)直以來都存在(zai)(zai)的(de)問題：有(you)多(duo)少(shao)癌癥病例是環境因(yin)素(su)所導(dao)致的(de)，又(you)有(you)多(duo)少(shao)是遺傳(chuan)學因(yin)素(su)造成的(de)？為了回答(da)這個問題，Tomasetti說(shuo)，“我首先需要知道，有(you)多(duo)少(shao)癌癥只是偶(ou)發的(de)，并且將這些情況(kuang)排除在(zai)(zai)外(wai)。”

所(suo)謂“偶發(fa)”，Tomasetti指的(de)(de)(de)是猶如投(tou)擲骰(tou)子，是全憑“運氣”的(de)(de)(de)，而(er)和突(tu)變(bian)了(le)的(de)(de)(de)基因及環境因素，例如吸煙或(huo)者輻射是沒有(you)(you)關(guan)系的(de)(de)(de)。他(ta)對干(gan)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)的(de)(de)(de)興趣超過了(le)其(qi)它(ta)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)是有(you)(you)理由的(de)(de)(de)，因為(wei)干(gan)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)與其(qi)它(ta)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)有(you)(you)所(suo)不同，它(ta)們可以長期存(cun)在，這意味(wei)著發(fa)生(sheng)在干(gan)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)的(de)(de)(de)突(tu)變(bian)更容(rong)易導致癌癥的(de)(de)(de)發(fa)生(sheng)，因為(wei)其(qi)它(ta)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)由于會在較短時間內凋亡，所(suo)以即使產生(sheng)基因突(tu)變(bian)，也不一定會造成嚴重的(de)(de)(de)后果。

Tomasetti查閱(yue)文獻，尋找他(ta)(ta)所需要的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)，例如每(mei)種組織內干(gan)細(xi)(xi)(xi)胞的(de)(de)(de)數(shu)量。最(zui)終，他(ta)(ta)匯集了所有(you)數(shu)據(ju)，并將數(shu)據(ju)繪制在(zai)圖(tu)表中，尋找干(gan)細(xi)(xi)(xi)胞分離總(zong)數(shu)與人在(zai)一生中罹患某種癌癥的(de)(de)(de)風險之間的(de)(de)(de)關系，他(ta)(ta)對總(zong)共31種不同的(de)(de)(de)器官(guan)組織進行了分析，最(zui)終找到了兩(liang)者(zhe)之間的(de)(de)(de)相關性。當干(gan)細(xi)(xi)(xi)胞分裂數(shu)增加時，患癌風險隨(sui)之增加。

例如，大腸癌比十二指腸癌要常見的多，十二指腸是小腸的第一段。即使對于那些攜帶突變基因，從而使其整個小腸都具有患癌風險的人來說，也是這樣。Tomasetti發現，在人的一生中，大腸內大約有10¹²次干細胞分裂，而在十二指腸，只有10¹⁰次。與人類(lei)不同，小鼠的小腸(chang)內干細胞分裂次數更多(duo)，因此，它(ta)們(men)出現在小腸(chang)的癌癥病例比大腸(chang)要(yao)多(duo)一些。

 基(ji)因(yin)突(tu)變與癌癥(zheng)之間并沒有(you)直接的(de)(de)關系。”可能(neng)(neng)導致癌癥(zheng)的(de)(de)因(yin)素(su)并非只是突(tu)變是否(fou)出(chu)現，“Bruce Ponder說，他來自劍橋(qiao)大學（University of Cambridge），長(chang)期從事癌癥(zheng)研究。“在組(zu)織內，可能(neng)(neng)存在其它(ta)因(yin)素(su)，決定著突(tu)變會(hui)否(fou)一直存在”，或(huo)者是否(fou)會(hui)激發惡性腫瘤的(de)(de)發生。

因此，上述理論仍(reng)然存(cun)在著很大的吸引力，“來自荷(he)蘭Hubrecht Institute 的癌(ai)癥生物學家Hans Clevers說。此外，他指(zhi)出，研(yan)究(jiu)的結果”完全依賴(lai)于輸入數據的質(zhi)量。“

Tomasetti意識到，有(you)些發表(biao)的(de)(de)(de)(de)文章中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)數(shu)據并不正確。在他繪制的(de)(de)(de)(de)圖(tu)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，也有(you)很多偏離趨勢的(de)(de)(de)(de)點，但是(shi)(shi)(shi)，“結(jie)果(guo)仍(reng)然具(ju)有(you)意義，”他說(shuo)，也就是(shi)(shi)(shi)說(shuo)，即(ji)使(shi)有(you)一些數(shu)據偏離既定(ding)的(de)(de)(de)(de)趨勢，但整體(ti)來看，仍(reng)然可以是(shi)(shi)(shi)支持所提出的(de)(de)(de)(de)理論的(de)(de)(de)(de)。用(yong)數(shu)學語言來表(biao)達，那(nei)就是(shi)(shi)(shi)，圖(tu)表(biao)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)顯(xian)示兩者之間的(de)(de)(de)(de)相關行為0.81.（相關性為1的(de)(de)(de)(de)含義是(shi)(shi)(shi)，如(ru)果(guo)知道x軸上(shang)的(de)(de)(de)(de)數(shu)值——在此例(li)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，x軸是(shi)(shi)(shi)干細胞在一生中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)分裂的(de)(de)(de)(de)總(zong)次(ci)數(shu)——那(nei)么，總(zong)是(shi)(shi)(shi)可以100%準確地(di)預測(ce)y軸的(de)(de)(de)(de)數(shu)值。）0.81的(de)(de)(de)(de)平方是(shi)(shi)(shi)0.65——用(yong)以標度組織(zhi)內出現(xian)癌癥的(de)(de)(de)(de)風險，有(you)多少(shao)比(bi)重可以用(yong)干細胞分裂總(zong)數(shu)來解釋（如(ru)圖(tu)）。

在Vogelstein看來，癌癥往往無(wu)法預(yu)防，我們需要調動更(geng)多(duo)的資源，以便(bian)在盡可能早的階段給予干(gan)預(yu)。“癌癥的發生，沒法阻擋，”他說。

Douglas Lowy是美國(guo)國(guo)家(jia)癌(ai)癥研(yan)究所（National Cancer Institute）的(de)(de)副主任也同(tong)意(yi)上述觀點，但同(tong)時也強(qiang)調，還是有很多(duo)“癌(ai)癥是可以(yi)預防(fang)的(de)(de)”，仍然需(xu)要科(ke)學家(jia)們(men)繼(ji)續努力，尋(xun)找可以(yi)阻止(zhi)其(qi)發生(sheng)的(de)(de)方法。

盡管(guan)癌癥(zheng)發(fa)生的隨機性聽(ting)起來很嚇人，但學(xue)界(jie)的研究(jiu)者(zhe)也看到了(le)其(qi)好(hao)的一面(mian)。“對于一名普(pu)通的癌癥(zheng)患(huan)(huan)者(zhe)而(er)言，之所(suo)以患(huan)(huan)病可能只是(shi)因為(wei)運(yun)氣不(bu)好(hao)，”Clevers說。“這讓患(huan)(huan)者(zhe)能夠明白，得癌癥(zheng)并(bing)不(bu)是(shi)他們自己(ji)做錯了(le)什么。”

 原文(wen)檢(jian)索：

Jennifer Couzin-Frankel. (2015) The bad luck of cancer. Science, 347:12.

筱玥/編譯

轉載(zai)自(zi)《生(sheng)命奧秘(mi)》