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Nature新文章与Science“叫板” 致癌因素里环境和运气谁更重要?

发布日期:2016-01-05  浏览次数:1034  

Nature新文章与Science“叫板” 致癌因素里环境和运气谁更重要?

近日,来自纽约州立大学石溪分校的一个由多领域专家组成的研究团队在国际学术期刊Nature上发表了一项最新研究进展,他们发现了新证据表明外部风险因素,比如环境暴露以及个人行为在绝大部分癌症的发生中发挥重要作用。这一研究或对于制订癌症预防和研究策略,保护公众健康具有重要意义。
 
2015年1月份一篇发表在国际学术期刊Science上的研究认为各个组织中可导致癌症风险增加的大部分变异都归因于"坏运气",而进行这项最新研究的研究人员使用相同数据对导致癌症风险的因素进行了重新分析却得出了相反的结论,他们发现大部分癌症都是外部风险因素所导致的结果。
 
文章作者Dr. Hannun这样说道:"细胞内的DNA发生突变可能导致细胞生长失控,进而引发癌症,但癌症的发生同时是一个复杂问题。作为科研领域的研究人员我们应当建立可靠的分析模型对可能导致癌症发生的内部和外部因素进行科学分析。"因此他们组建了一支由应用数学和统计,医学,病理及生物化学等领域专家组成的综合研究团队,开发了四种方法用以评估癌症风险因素。通过这四种方法他们得出结论,大部分癌症的发生主要归因于外部风险因素,只有10%~30%是由随机突变或内部因素所导致。
 
首先,研究人员利用一种数据分析方法重新检测了Science文章报道的终生患癌风险与正常组织干细胞分裂之间的定量关系。如果内部风险因素发挥主要作用,那么具有相似的干细胞分裂状态的组织就会表现出类似的终生患癌风险。但研究人员发现这一模式是一种罕见情况,因此他们认为内部因素只在大约10%的癌症中扮演关键角色。这些结果也得到了大量流行病学证据的支持:研究表明从低癌症发生率国家向高癌症发生率国家迁移的移民会在新的国家中获得更高的癌症风险。
 
研究人员还利用数学方法调查分析了最近关于癌症突变特征的研究,这些突变特征就像不同突变过程留在癌细胞基因组上的"指纹",保存有很多信息。研究人员在不同类型的癌症中共发现大约30种不同特征。他们对这些特征进行了分析,并根据可能导致其发生的内部或外部因素进行了分类。他们发现只有一小部分癌症含有超过50%的内部突变,大部分癌症,如结肠癌,肺癌,膀胱癌以及甲状腺癌都包含大量可能由外界因素导致的突变。
 
该团队还分析了SEER(surveillance, epidemiclogic and end results program)数据,该数据表明许多癌症的发生率和致死率都在增长,表明外部因素对这些癌症有很大贡献。
 
最后,基于一些已知可能导致癌症发生的基因突变以及它们来源于内部因素的可能性,研究人员使用计算模型详细分析了癌症发生过程中内部因素的贡献。他们发现当癌症的发生需要三个或更多突变时,内部因素不足以解释他们所观察到的患癌风险,这表明内部因素在许多癌症的发生中只占很小比例。
 
整个研究的目的在于通过多种方法评估外部和内部致癌因素的贡献程度,而结果表明对于绝大多数癌症来说外部因素起主导作用,这项研究对于制订癌症预防研究策略,保护公众健康都有重要意义。

 
 
 
Substantial contribution of extrinsic risk factors to cancer development
 
Song Wu,Scott Powers,Wei Zhu & Yusuf A. Hannun
 
Recent research has highlighted a strong correlation between tissue-specific cancer risk and the lifetime number of tissue-specific stem-cell divisions. Whether such correlation implies a high unavoidable intrinsic cancer risk has become a key public health debate with the dissemination of the 'bad luck' hypothesis. Here we provide evidence that intrinsic risk factors contribute only modestly (less than ~10-30% of lifetime risk) to cancer development. First, we demonstrate that the correlation between stem-cell division and cancer risk does not distinguish between the effects of intrinsic and extrinsic factors. We then show that intrinsic risk is better estimated by the lower bound risk controlling for total stem-cell divisions. Finally, we show that the rates of endogenous mutation accumulation by intrinsic processes are not sufficient to account for the observed cancer risks. Collectively, we conclude that cancer risk is heavily influenced by extrinsic factors. These results are important for strategizing cancer prevention, research and public health.
 
 
 
Variation in cancer risk among tissues can be explained by the number of stem cell divisions
 
Cristian Tomasetti1,*, Bert Vogelstein
 
Some tissue types give rise to human cancers millions of times more often than other tissue types. Although this has been recognized for more than a century, it has never been explained. Here, we show that the lifetime risk of cancers of many different types is strongly correlated (0.81) with the total number of divisions of the normal self-renewing cells maintaining that tissue's homeostasis. These results suggest that only a third of the variation in cancer risk among tissues is attributable to environmental factors or inherited predispositions. The majority is due to "bad luck," that is, random mutations arising during DNA replication in normal, noncancerous stem cells. This is important not only for understanding the disease but also for designing strategies to limit the mortality it causes.



转自生物谷
原文链接:http://news.bioon.com/article/6676312.html
www.mintaibio.com