癌癥預(yù)防,路在何方?

關(guān)于癌癥預(yù)防的文章已經(jīng)數(shù)不勝數(shù),這篇文章我不會告訴你吃什么食物能防癌,做什么運動能防癌,我會告訴你癌癥在今天的最新研究成果,透過這些研究成果我們會從一個全新的角度來看一下癌癥的預(yù)防和干預(yù)。

要想預(yù)防癌癥,首先你需要認(rèn)識什么是癌癥,

癌癥是惡性腫瘤的一類,惡性腫瘤主要包括兩大類,癌癥和肉瘤,癌癥和肉瘤的區(qū)別主要在于起源組織的不同,今天的醫(yī)學(xué)對于癌癥的定義是——(cancer)是指起源于上皮組織的惡性腫瘤,是惡性腫瘤中最常見的一類。相對應(yīng)的,起源于間葉組織的惡性腫瘤統(tǒng)稱為肉瘤。癌癥不是發(fā)生在某一部位或系統(tǒng)的單一疾病,也不是外來的疾病,癌癥有可能發(fā)生在人體內(nèi)任何一個器官或臟器,原本正常的體細(xì)胞變成了異常增殖的癌細(xì)胞,簡單理解就是身體里面的任何一個地方都有可能發(fā)生癌癥。

是什么引起了癌癥?終極答案——基因突變

在三十年以前,癌癥還是一個黑匣子,但隨著人類基因組將人類基因的打開,一個令人意想不到的收獲便是癌癥的發(fā)生發(fā)展機制首次從基因的層面得到了解釋。所有的癌癥都是由于基因突變引起的。人體內(nèi)大約有兩萬多個基因,但是與癌癥相關(guān)的基因大約有一百多個。這一百多個基因分為兩類,一類是原癌基因,一類是抑癌基因。人體內(nèi)大部分的基因突變是與癌癥無關(guān)的,也就是說不管這些基因如何突變都不會得癌癥,我們把這部分的突變稱之為過客突變。當(dāng)原癌基因發(fā)生了突變成為癌基因的時候,此時的細(xì)胞由正常突變成為癌前病變細(xì)胞,當(dāng)抑癌基因也發(fā)生突變的時候,癌前病變細(xì)胞進(jìn)一步突變成為癌細(xì)胞。這便是癌細(xì)胞在體內(nèi)形成的過程,必須原癌基因和抑癌基因同時發(fā)生突變才有可能形成癌細(xì)胞,我們把原癌基因和抑癌基因稱之為驅(qū)動突變或者關(guān)鍵突變。一個癌細(xì)胞的在體內(nèi)的形成是一個非常小的概率事件,但是人體內(nèi)的大約50萬億個體細(xì)胞都是有可能癌變的,所以小概率的事件在龐大的細(xì)胞基數(shù)面前變成了大概率的事情。

(舉例子)在這里舉一個例子可能會理解的比較清楚。一輛滿載乘客的公交車,車?yán)锏娜酥饕譃閮深?,一類是乘客,一類是司機,可以把乘客理解為人體內(nèi)眾多與腫瘤無關(guān)的過客突變,把司機理解為數(shù)量稀少但與腫瘤密切相關(guān)的驅(qū)動突變,把車輛發(fā)生事故理解為產(chǎn)生癌細(xì)胞,正常情況下這輛車是否發(fā)生事故與乘客的關(guān)系是不大的,與司機的關(guān)系是非常大的,因為他手里的方向盤和腳下的剎車油門是事故是否發(fā)生的關(guān)鍵因素。同樣的道理,驅(qū)動突變才能引起癌細(xì)胞的產(chǎn)生,過客突變雖然數(shù)量多,但是與腫瘤無關(guān)。

癌細(xì)胞形成之后是否就得癌癥了?

此時的癌細(xì)胞跟我們所講的癌癥還是完全不同的兩個概念。癌細(xì)胞在體內(nèi)形成之后由于它跟正常細(xì)胞是不一樣的,前面我們講過癌細(xì)胞是由于驅(qū)動突變所產(chǎn)生的,而驅(qū)動突變會產(chǎn)生帶有特異性氨基酸序列變異的蛋白,我們把它叫做腫瘤新生抗原(neoantigen)。這些新生抗原不是人體內(nèi)本身存在的,是否表達(dá)腫瘤新生抗原成為癌細(xì)胞與正常細(xì)胞最核心的區(qū)別,新生抗原的出現(xiàn)會引起自身免疫細(xì)胞的注意,并引起一系列的免疫反應(yīng)來殺傷清除癌細(xì)胞。人體內(nèi)的免疫細(xì)胞有非常多,不同的免疫細(xì)胞各有其職,受腫瘤新生抗原激活并殺傷癌細(xì)胞的是T細(xì)胞中非常特殊的一類,叫做——能識別新生抗原的CTL細(xì)胞。

所以你會發(fā)現(xiàn),在一個健康的成年人體內(nèi),由于龐大的細(xì)胞基數(shù)使得總有一小部分的體細(xì)胞突變成為癌前病變細(xì)胞或者癌細(xì)胞,但是這些細(xì)胞存活不了多長時間便被其激活的專門識別殺傷他們的CTL細(xì)胞所消滅。盡管癌細(xì)胞每天都會產(chǎn)生,但是隨時也會被消滅掉。癌細(xì)胞不會形成我們?nèi)庋劭梢姷膶嶓w病灶,也不會對我們的健康產(chǎn)生實質(zhì)威脅,在醫(yī)學(xué)上一般把這個時期叫做免疫平衡期,絕大部分健康的成年人都是處于這個時期。

免疫平衡期被打破后會發(fā)生什么?

如果一個人始終處于免疫平衡期,那這個人得癌癥的概率就微乎其微了,但是對于大部分來講,隨著年齡的增長,體細(xì)胞發(fā)生突變產(chǎn)生的癌前病變細(xì)胞和癌細(xì)胞的數(shù)量越來越多,但是免疫系統(tǒng)會逐步的衰弱,這個衰弱是自然進(jìn)化的結(jié)果,當(dāng)衰弱逐漸發(fā)生的時候,體內(nèi)原本負(fù)責(zé)殺傷癌細(xì)胞的CTL細(xì)胞的數(shù)量可能會不足,也有可能殺傷癌細(xì)胞的功能減弱或異常。導(dǎo)致原本能夠被消滅的癌細(xì)胞無法被完全消滅,免疫的平衡開始被打破。

并且在這個時候,狡猾的癌細(xì)胞會在增殖進(jìn)化中開發(fā)出利于自己的生存的一套新武器。這套武器便是在癌細(xì)胞表面表達(dá)PD-L1蛋白信號。PD-L1蛋白信號原本是人體為了防止免疫細(xì)胞過度攻擊正常的體細(xì)胞而進(jìn)化出的一套機制。被攻擊的正常細(xì)胞通過表達(dá)PD-L1蛋白信號從而告訴人體的免疫細(xì)胞是“自己人”,從而避免自相殘殺。這個機制被聰明且狡猾的癌細(xì)胞利用起來了。癌細(xì)胞通過表達(dá)PD-L1蛋白信號與殺傷他的CTL細(xì)胞表面的PD-1相結(jié)合,從而發(fā)出免疫抑制信號,使得盡管CTL依然能識別癌細(xì)胞,但是無法發(fā)起攻擊清除癌細(xì)胞。逃脫免疫攻擊的癌細(xì)胞獲得了一個快速增殖發(fā)展的階段,我們把這個階段叫做免疫逃逸期。(2018年的諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎頒給了發(fā)現(xiàn)PD1蛋白分子的日本京都大學(xué)教授本庶佑

當(dāng)一個人體內(nèi)的癌細(xì)胞進(jìn)入免疫逃逸之后,并不代表他就是癌癥患者,而是代表他得癌癥的概率會非常的大,可能他得癌癥只是時間問題。一般情況下年齡超過45歲以上出現(xiàn)癌細(xì)胞免疫逃逸的概率會逐漸增大。也就意味著無論男女年齡超過45歲得腫瘤的概率都會急劇的升高,

世界衛(wèi)生組織對于年齡與癌癥發(fā)病率的統(tǒng)計

癌癥形成之后首先會形成原位癌,原位癌進(jìn)一步發(fā)展會浸潤轉(zhuǎn)移,原位癌的治療很簡單,一般情況下治療之后不會影響到患者的生命周期,但是一旦發(fā)生浸潤和轉(zhuǎn)移,癌癥的治療難度就大大增加了,很多時候幾十萬的花費換來的是延長患者幾個月的生命,很多種癌癥到今天為止我們依然沒有找到有效的治療方法。所以在原位癌的時候發(fā)現(xiàn)癌癥成為了預(yù)防癌癥最好的方向?,F(xiàn)有的早癌篩查技術(shù)無論是影像學(xué)的CT\核磁\B超\PETCT,還是血液類的大生化、腫瘤標(biāo)志物等檢測技術(shù),他們的目標(biāo)都是希望能夠在癌癥發(fā)展成為原位癌的時候能夠及時發(fā)現(xiàn),從而采取有效的治療措施。近十年來早癌篩查的普及以及大家認(rèn)知的提高,有一部分的人通過早癌篩查技術(shù)及早發(fā)現(xiàn)了癌癥,從而能取得不錯的治療效果。但是有一些癌腫的發(fā)展速度較快以及現(xiàn)有檢測技術(shù)的局限性,很難在他特別早期的時候發(fā)現(xiàn),等到發(fā)現(xiàn)的時候大部分都是中晚期,典型的就是胰腺癌。

總結(jié)一下上面的內(nèi)容:我們從微觀的層面了解了驅(qū)動基因突變產(chǎn)生了癌細(xì)胞,癌細(xì)胞產(chǎn)生之后與體內(nèi)的免疫系統(tǒng)處于免疫平衡期,隨著時間的推移癌細(xì)胞有可能出現(xiàn)免疫逃逸,然后形成原位癌,原位癌進(jìn)一步的發(fā)展在體內(nèi)浸潤轉(zhuǎn)移,威脅患者的生命,這是從免疫的層面來理解癌癥發(fā)生發(fā)展的整個過程。

癌癥的三級預(yù)防

了解了癌癥的發(fā)生發(fā)展的整個過程之后我們來看現(xiàn)有的癌癥預(yù)防,世界衛(wèi)生組織建議癌癥的預(yù)防可分為三級,一級預(yù)防是在腫瘤尚未形成時,通過健康教育、自我保健和健康保健來進(jìn)行;二級預(yù)防指在腫瘤形成早期,“早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療”,防患于開端,防止腫瘤發(fā)展;三級預(yù)防是注重康復(fù),目的是提高腫瘤患者治愈率、生存率和生存質(zhì)量,通過規(guī)范化診治方案,提供康復(fù)指導(dǎo),對癌癥病人進(jìn)行生理、心理、營養(yǎng)和鍛煉指導(dǎo)。第三級的預(yù)防是針對于癌癥患者的康復(fù)指導(dǎo),我們不做過多的討論,主要關(guān)注一級和二級的預(yù)防。

癌癥的一級預(yù)防中我們需要知道哪些因素導(dǎo)致了癌癥,從而針對于這些因素做有效的預(yù)防干預(yù)。我們整理了引起癌癥以及基因突變排名靠前的幾大因素。

年齡-第一大因素,年齡的增長是任何人都無法改變的,隨著年齡的增長,體內(nèi)的細(xì)胞產(chǎn)生的基因突變會越來越多。這個因素是自然的力量,個人無法改變。

生物因素值得注意的是,中國癌癥發(fā)病原因中,慢性感染占很大的比重。中國是全球肝癌患者最多的國家,大約九成原發(fā)性肝癌患者有乙肝病史,患過乙肝的人比其他人群患肝癌的危險性高出10倍。目前證實與癌癥相關(guān)的感染還有:宮頸癌與HPV病毒感染;鼻咽癌與EB病毒感染;胃癌與幽門螺桿菌感染等。)

物理因素(例如紫外線與皮膚癌緊密相關(guān),放射性物質(zhì)等)

化學(xué)因素(例如酒精、煙草、檳榔汽車尾氣等環(huán)境因素,吸煙人群罹患肺癌的危險是不吸煙人群的8到12倍。)

遺傳因素(具有遺傳性的癌癥只占非常小的一部分,例如安吉麗娜朱莉所遺傳的BRCA1基因突變)

免疫因素和內(nèi)分泌因素(如先天性免疫缺陷易發(fā)生惡性腫瘤、生長激素的分泌會刺激癌癥的發(fā)展)

分析一下所有的致癌因素你會發(fā)現(xiàn),大部分的致癌因素你是沒有辦法通過自己的努力來改變的,例如年齡因素、遺傳因素、免疫和內(nèi)分泌因素,但是有一些因素是可以改變的,例如物理、化學(xué)、生物因素,通過乙肝疫苗預(yù)防乙肝,使得乙肝病毒無法持續(xù)性的對肝臟造成傷害,得肝癌的概率就會大大減小。通過注射HPV疫苗來有效預(yù)防宮頸癌,拒絕煙草來減少肺癌的發(fā)生幾率。但是這些因素的改變只能幫助你罹患某種癌癥的風(fēng)險降低,并不能使你對所有的癌腫都免疫。但同時這些因素的改善會降低得其他疾病的風(fēng)險,所以普及基礎(chǔ)的科普知識還是非常有必要的。

假設(shè)一個人從出生開始呼吸最新鮮的空氣,吃最健康的食物,喝最健康的水,擁有良好的睡眠,時刻保持樂觀的心態(tài),擁有最佳的生活習(xí)慣。可以肯定的是,隨著他年齡的增長,他依然有得癌癥的風(fēng)險,并且隨著年齡的增長,他得癌癥的概率會越來越大。但是他得其他慢性疾病,比如高血壓、糖尿病、肝硬化等疾病的風(fēng)險就會顯著降低。了解完真相之后你會發(fā)現(xiàn)今天從微信或者網(wǎng)絡(luò)媒體上看到的所謂的吃某種保健品、吃某種水果、喝某種飲品能有效預(yù)防癌癥的文章是是比較荒謬的。

癌癥的二級預(yù)防在于早發(fā)現(xiàn)早治療,前面已經(jīng)講過了,盡管癌癥很可怕,但做到規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化的體檢,有一部分的癌癥是能夠在原位癌的時候發(fā)現(xiàn)并治療,基本不會影響到患者的生命周期,近年來大力發(fā)展的AI醫(yī)療,將人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)與傳統(tǒng)的B超、CT、核磁等影像學(xué)檢測相結(jié)合,盡可能的提高診斷的精準(zhǔn)度,減少誤診、漏診的發(fā)生。但是現(xiàn)實跟理想狀態(tài)肯定是有差距的,且不說真正做到每年定期體檢的人有多少,即使做到定期體檢,并不能完全保證你能在原位癌的時候發(fā)現(xiàn)它,由于癌癥的惡性程度以及細(xì)胞類型的差異,有一些患者在發(fā)現(xiàn)癌癥的時候已經(jīng)發(fā)生了轉(zhuǎn)移。

所以癌癥的二級預(yù)防存在一定的局限性,因為他的本質(zhì)是尋找已經(jīng)形成實體病灶的瘤體,那這一部分的癌癥盡管在臨床上是早期,但是在癌細(xì)胞整個發(fā)展的歷程中已經(jīng)屬于非常后期的階段了。在他的前面可能有五到十年左右的時間癌細(xì)胞處于免疫平衡的時期或者免疫逃逸的早期,也就是在癌細(xì)胞形成可觀測到的實體病灶之前的這個階段是非常漫長的,在這個漫長的階段我們沒有做有效的干預(yù),被動的等到實體病灶形成之后再去尋找和治療,所以今天的早癌篩查已經(jīng)是是一種“晚癌篩查”。

有沒有一種技術(shù)能夠在實體病灶形成之前的五到十年提前干預(yù),避免得癌癥呢?

在十年前,幾乎所有的人都會認(rèn)為這是不可行的,或許在今天依然有大部分的人認(rèn)為這是行不通的,沒錯,現(xiàn)在所有的常規(guī)檢測技術(shù)是沒有辦法在一階段發(fā)現(xiàn)數(shù)量有限的癌細(xì)胞的,無論是最先進(jìn)的循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTC)還是循環(huán)腫瘤DNA(ctDNA)都無法在五十萬億左右的體細(xì)胞內(nèi)準(zhǔn)確尋找到幾千到幾萬的癌細(xì)胞。所以以癌細(xì)胞作為尋找目標(biāo)的超早期檢測在實際的操作中是行不通的。

發(fā)現(xiàn)不了自然就無法進(jìn)行有效的干預(yù)

科學(xué)始終是往前發(fā)展的,既然檢測癌細(xì)胞的方向不成立,那試一試其他方向呢?來自美國貝勒醫(yī)學(xué)院和南加州大學(xué)Norris綜合腫瘤中心的科研團隊在新方法的尋找上取得了突破,干脆就放棄尋找癌細(xì)胞,轉(zhuǎn)而尋找與癌細(xì)胞密切相關(guān)的一類特殊T細(xì)胞,在尋找這類特殊T細(xì)胞的過程中歷經(jīng)三十年創(chuàng)建了全球最大的癌癥智能分析數(shù)據(jù)庫,這個數(shù)據(jù)庫里有什么呢?——腫瘤新生抗原。前面我們講過了,正常細(xì)胞關(guān)鍵的基因突變會形成癌前病變細(xì)胞和癌細(xì)胞,我們統(tǒng)稱為癌變細(xì)胞,癌變細(xì)胞形成的過程中會生成其特有的新抗原,這些新抗原是區(qū)別癌變細(xì)胞與正常細(xì)胞的“靶點”,通過將無數(shù)的“靶點”聚集到一起,建立起了腫瘤新生抗原的大樣本數(shù)據(jù)庫,說起來可能很簡單,但實際上其建立的背后凝聚著無數(shù)科研人員幾十年在此領(lǐng)域默默的付出。

這個腫瘤新生抗原的數(shù)據(jù)庫有什么作用呢?

人體自身的免疫系統(tǒng)是非常強大的,當(dāng)人體內(nèi)的癌前病變細(xì)胞或者癌細(xì)胞表達(dá)新抗原的時候,能夠被免疫系統(tǒng)識別,引發(fā)機體免疫應(yīng)答,突變新抗原作為刺激信號激活人體內(nèi)一群特殊的免疫細(xì)胞——細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(cytotoxic lymphocyte,CTL),被激活的CTL細(xì)胞可特異性識別癌變細(xì)胞表達(dá)的“腫瘤新抗原”,并在粘附分子的協(xié)助下與癌變細(xì)胞緊密接觸,分泌細(xì)胞毒性物質(zhì)作用并將其裂解。由于被腫瘤新抗原激活的CTL細(xì)胞具有特異性識別和清除癌變細(xì)胞的能力,因此又將其稱為腫瘤新抗原特異性殺傷細(xì)胞(tumor neoantigen—specific CTL,NaCTL),簡稱naCTL細(xì)胞,這便是苦心尋找的一類非常特殊的T細(xì)胞。

所以數(shù)據(jù)庫的作用就非常簡單了,采集檢測人的外周血,通過外周血樣本與數(shù)據(jù)庫的對比,結(jié)合MHC—抗原肽四聚體與細(xì)胞流式檢測技術(shù),可以精準(zhǔn)識別并提取由癌變細(xì)胞激活產(chǎn)生的naCTL細(xì)胞。通過naCTL細(xì)胞的數(shù)量精準(zhǔn)評估受檢者罹患癌癥的風(fēng)險,如果體內(nèi)的naCTL細(xì)胞數(shù)量、活力不足,則需要補充一定數(shù)量的naCTL細(xì)胞對體內(nèi)的癌變細(xì)胞進(jìn)行精準(zhǔn)的殺傷和徹底的清除,從而廣譜性的預(yù)防多種癌癥的發(fā)生。

如果此時癌細(xì)胞已經(jīng)出現(xiàn)了免疫逃逸怎么辦?

前面提到了會對受檢者的外周血進(jìn)行檢測除了檢測naCTL細(xì)胞的數(shù)量以外,還會對負(fù)責(zé)殺傷癌細(xì)胞的T細(xì)胞免疫檢查點進(jìn)行檢測,目前主要看T細(xì)胞PD-1的表達(dá),通過表達(dá)的高低來來判斷體內(nèi)的癌細(xì)胞通過表達(dá)PD-L1對T細(xì)胞進(jìn)行抑制的可能性,癌細(xì)胞是否免疫逃逸,如果PD-1是高表達(dá)的,則需要靶向阻斷兩者的結(jié)合,使機體突破免疫耐受,重新激活免疫細(xì)胞對癌細(xì)胞的特異性殺傷功能。

利用naCTL細(xì)胞的特性間接的檢測癌前病變細(xì)胞和癌細(xì)胞是目前腫瘤潛伏期以及超早期唯一可行的策略。由于naCTL細(xì)胞是身體里面本身就存在的一類細(xì)胞,沒有涉及到任何的基因改造和修飾,所以有極高的安全性。

如果你問我你能否通過這項技術(shù)來預(yù)防癌癥?我會告訴你不妨檢測一下看看是否需要。

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