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2019-06-26
更新時(shí)間:2024-03-20 06:03作者:小樂(lè)
在圍觀者甚至一些本來(lái)就害怕輻射的研究人員看來(lái),由于涉事研究中心使用了放射性設(shè)備,自然會(huì)懷疑設(shè)備管理不當(dāng)可能致癌。但事實(shí)上,輻射與癌癥的關(guān)系比我們想象的要復(fù)雜。作者|王晨光在中山二院的“集體致癌”事件中,那些認(rèn)為工作環(huán)境是致癌原因的人首先懷疑實(shí)驗(yàn)室建立小鼠腫瘤模型時(shí)使用的致癌物質(zhì)。作者在之前的文章中分析稱,即使存在當(dāng)時(shí)傳聞的實(shí)體癌33,354例乳腺癌和胰腺癌,如果找出導(dǎo)致致癌作用的因素,在短短幾年內(nèi)就不太可能被診斷出來(lái)。更新更進(jìn)一步的進(jìn)展是,有人分析了該實(shí)驗(yàn)室此前發(fā)表的一篇文章,指出該實(shí)驗(yàn)室有針對(duì)小動(dòng)物的PET-CT設(shè)備,試圖從電離輻射的角度將癌癥歸咎于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和管理不善。到位。 PET-CT檢測(cè)技術(shù)使用X射線,屬于電離輻射,還需要向小鼠體內(nèi)注射同位素示蹤劑進(jìn)行體內(nèi)腫瘤成像。懷疑論者推測(cè),操作人員可能防護(hù)不當(dāng),受到同位素污染后暴露于輻射并患上癌癥。這種推測(cè)看似合理,但實(shí)際上是由于人們對(duì)輻射與腫瘤發(fā)生的關(guān)系缺乏了解。
“輻射致癌”的結(jié)論來(lái)自于流行病學(xué)數(shù)據(jù)。輻射按其強(qiáng)度分為非電離輻射和電離輻射。為了描述方便,本文下面提到輻射一詞時(shí),特指電離輻射。有一些證據(jù)表明輻射與癌癥發(fā)展之間存在關(guān)系,但并非所有證據(jù)都是一致的,輻射與致癌之間的因果關(guān)系遠(yuǎn)不如化學(xué)致癌物那么明確。例如,化學(xué)致癌物與癌癥之間的關(guān)系不僅有流行病學(xué)數(shù)據(jù)的支持,還有大量的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)證據(jù);而放射性致癌的支持證據(jù)主要來(lái)自流行病學(xué)數(shù)據(jù)而不是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),現(xiàn)有的小鼠血液和淋巴瘤的放射模型大多是在具有特殊遺傳背景的品系上獲得的。放射癌的流行病學(xué)資料主要包括以下幾個(gè)方面。 1950 年之前工作的放射科醫(yī)生和醫(yī)療放射技術(shù)人員由于職業(yè)暴露于輻射,患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)較高。與該因素相關(guān)的最常見(jiàn)癌癥是白血病、乳腺癌和皮膚癌(通常是鱗狀細(xì)胞皮膚癌)。 20世紀(jì),一些家用產(chǎn)品中使用了放射性鐳,接觸大量放射性物質(zhì)的工人患骨癌和鼻竇癌的風(fēng)險(xiǎn)增加。地下礦工接觸并吸入大量氡氣,這會(huì)增加患肺癌的風(fēng)險(xiǎn)。上述情況的發(fā)生是在人們對(duì)放射性的危害沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)的情況下發(fā)生的。近年來(lái),由于安全措施的加強(qiáng),這些地區(qū)患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)并沒(méi)有明顯增加。流行病學(xué)數(shù)據(jù)的一個(gè)更著名的來(lái)源是對(duì)廣島和長(zhǎng)崎原子彈爆炸幸存者的長(zhǎng)期跟蹤,發(fā)現(xiàn)癌癥發(fā)病率增加與輻射暴露劑量呈正相關(guān)。長(zhǎng)期暴露在高水平輻射下的人,例如切爾諾貝利和福島的急救人員、核武器試驗(yàn)參與者以及核工業(yè)工人,患白血病和甲狀腺癌的風(fēng)險(xiǎn)似乎更高。一些癌癥患者在接受放射治療后可能會(huì)發(fā)展出與原發(fā)癌癥不同的新型癌癥。然而,支持放射治療誘發(fā)第二種癌癥的證據(jù)相對(duì)較弱。即使放射治療確實(shí)誘發(fā)癌癥,也不會(huì)立即發(fā)生。大多數(shù)白血病在暴露后5-9 年內(nèi)發(fā)生,并且患者在放射治療后至少10 年內(nèi)不太可能因放射治療而發(fā)展為實(shí)體癌。由于大氣屏蔽減少,暴露在較高水平宇宙輻射下的長(zhǎng)途飛行機(jī)組人員患皮膚癌和乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)似乎增加,尤其是在跨越各大洲的長(zhǎng)途飛行中。但該領(lǐng)域研究普遍存在樣本量過(guò)小、混雜因素多、證據(jù)質(zhì)量不高等問(wèn)題。例如,跨越時(shí)區(qū)的長(zhǎng)期飛行需要考慮時(shí)差的影響,而生物鐘本身的破壞可能會(huì)帶來(lái)癌癥風(fēng)險(xiǎn)。目前,血液腫瘤和淋巴腫瘤的放射性致癌證據(jù)相對(duì)明確,而其他實(shí)體瘤的研究證據(jù)仍不確定。即使不排除輻射誘發(fā)癌癥,這個(gè)過(guò)程也比化學(xué)致癌過(guò)程要長(zhǎng)。值得注意的是,流行病學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)源于相對(duì)高強(qiáng)度輻射暴露與癌癥發(fā)展之間的關(guān)系(例如對(duì)日本原子彈幸存者和特定放射診斷或放射治療接受者的調(diào)查)。與高劑量輻射相關(guān)的癌癥包括白血病、甲狀腺癌、乳腺癌、膀胱癌、結(jié)腸癌、肝癌、肺癌、食道癌、卵巢癌、多發(fā)性骨髓瘤和胃癌。美國(guó)衛(wèi)生與公眾服務(wù)部的信息表明,輻射還可能與前列腺癌、鼻腔/鼻竇癌、咽癌、喉癌和胰腺癌有關(guān)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,接觸碘131會(huì)增加患甲狀腺癌的風(fēng)險(xiǎn),多次接觸者和年輕時(shí)接觸者患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)更高。接受放射性碘治療的甲狀腺功能亢進(jìn)患者,除了甲狀腺癌的風(fēng)險(xiǎn)略有增加外,其他癌癥的風(fēng)險(xiǎn)沒(méi)有增加。
低劑量輻射與致癌之間的關(guān)系仍然是一個(gè)復(fù)雜且有爭(zhēng)議的話題,一些研究結(jié)果相互矛盾。盡管高劑量輻射可能致癌,但公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)尚未確定低劑量輻射(低于100 毫希沃特)與癌癥發(fā)展之間的關(guān)系。對(duì)長(zhǎng)期暴露于高于正常背景輻射的低水平輻射的職業(yè)工人的研究表明,與其他群體相比,他們患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)并沒(méi)有顯著增加。也很難將低劑量輻射引起的癌癥與自然發(fā)生的癌癥或接觸其他化學(xué)致癌物引起的癌癥區(qū)分開(kāi)來(lái)。相反,有大量證據(jù)表明低劑量輻射與癌癥無(wú)關(guān)。來(lái)自大自然的背景輻射是大多數(shù)人的主要暴露源。輻射水平通常約為每年2 毫西弗,但在某些地區(qū)要高得多。例如,在印度人口稠密的喀拉拉邦和馬德拉斯邦,每年有相當(dāng)一部分人受到15毫西弗的輻射;對(duì)于巴西和蘇丹的一些居民,該量達(dá)到40毫希沃特;水平最高的無(wú)疑是伊朗拉姆薩爾地區(qū),該地區(qū)居民每年的暴露量高達(dá)260mSv。然而,迄今為止,尚未發(fā)現(xiàn)任何證據(jù)表明這些高背景輻射區(qū)域的癌癥發(fā)病率有所增加。中國(guó)陽(yáng)江屬于高本底輻射地區(qū),年平均累積輻射劑量為6.4毫希沃,比其他地區(qū)高2-3倍。研究人員從1987年到1995年追蹤了超過(guò)10萬(wàn)當(dāng)?shù)鼐用?。與對(duì)照地區(qū)相比,當(dāng)?shù)鼐用窕嘉赴?、結(jié)腸癌、肝癌、肺癌、骨癌、女性乳腺癌、甲狀腺癌的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)低于其他地區(qū);白血病、鼻咽癌、食道癌、直腸癌、胰腺癌、皮膚癌、宮頸癌、腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)癌癥、惡性淋巴瘤的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)稍高。然而,所有數(shù)據(jù)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。即便如此,輻射防護(hù)界仍保守地認(rèn)為,任何量的輻射都可能帶來(lái)一定的癌癥風(fēng)險(xiǎn)和遺傳效應(yīng),而且輻射量越大,風(fēng)險(xiǎn)越高??傮w而言,科學(xué)界仍在不斷研究和評(píng)估輻射對(duì)人體的影響。
輻射也不能在短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致癌癥。輻射暴露與癌癥發(fā)生之間的因果關(guān)系缺乏足夠的實(shí)驗(yàn)證據(jù)來(lái)支持。實(shí)驗(yàn)研究主要集中在以下幾個(gè)方面:雙鏈DNA斷裂是輻射引起的最重要的生物損傷,并可能在細(xì)胞和分子水平上產(chǎn)生相應(yīng)的變化; DNA損傷的修復(fù)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤(特別是p53、BRCA基因在細(xì)胞中的功能喪失),并且有證據(jù)表明錯(cuò)誤的修復(fù)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生突變;癌細(xì)胞也存在大量突變,癌癥是基因突變積累的結(jié)果。然而,這些生物學(xué)層面的研究只能表明輻射具有通過(guò)引起基因突變而誘發(fā)癌癥的可能性。盡管輻射誘發(fā)的突變可以以多種方式表現(xiàn)出來(lái),但它們最常見(jiàn)的是導(dǎo)致基因缺失而不是堿基變化(點(diǎn)突變)。因此,輻射誘發(fā)癌癥的假說(shuō)通常集中于抑癌基因在接觸輻射后失去功能的觀點(diǎn),而這只是癌癥發(fā)展多步驟過(guò)程中的一步。如果驅(qū)動(dòng)基因沒(méi)有突變,癌癥就不會(huì)發(fā)生。僅在白血病和淋巴瘤中,輻射可能誘發(fā)染色體易位,導(dǎo)致癌基因異常激活。換句話說(shuō),除了白血病和淋巴瘤之外,目前對(duì)輻射與癌癥關(guān)系的確定性認(rèn)識(shí)是間接影響。輻射暴露導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定并參與腫瘤發(fā)展的“突變選擇”的多步驟過(guò)程。由于腫瘤發(fā)生的多階段性質(zhì),將輻射引起的變化與其他危險(xiǎn)因素區(qū)分開(kāi)來(lái)很困難。此外,輻射誘發(fā)的癌癥還沒(méi)有得到很好的表征,對(duì)人類癌癥組織輻射特異性變化的研究也沒(méi)有取得太大進(jìn)展。但有一點(diǎn)是肯定的,那就是放射線癌癥的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程也很漫長(zhǎng)。即使是“迅速”發(fā)展的白血病和淋巴瘤,在暴露于輻射后也不會(huì)立即患病。以二戰(zhàn)期間的原子彈爆炸為例,日本受輻射人群中超過(guò)正常白血病發(fā)病率的“過(guò)?!卑┌Y病例僅在爆炸后2年出現(xiàn),并在第6年至第8年達(dá)到頂峰。直到原子彈爆炸十多年后,對(duì)其他實(shí)體瘤的影響才顯現(xiàn)出來(lái)。跨越50 多年的研究得出結(jié)論,任何年齡的急性輻射暴露都可能增加余生患癌癥的風(fēng)險(xiǎn),隨著幸存者年齡的增長(zhǎng),“過(guò)量”與輻射相關(guān)的實(shí)體癌也會(huì)增加。核爆炸附近的輻射劑量與癌癥風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系是:爆炸點(diǎn)2.5公里范圍內(nèi)的幸存者平均受到輻射約0.2Gy,比其他群體的癌癥發(fā)病率高出約10%。接受接近爆炸點(diǎn)的1Gy劑量的人患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)增加50%,表現(xiàn)出與放射線癌癥的劑量關(guān)系。因此,我們可以得出結(jié)論,即使劑量非常高,輻射也不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)誘發(fā)癌癥。除了血液和淋巴瘤之外,其他實(shí)體癌癥,即使是由輻射引起的,也需要十幾年甚至幾十年的時(shí)間才能形成。據(jù)醫(yī)院回應(yīng),中山二院“集體癌癥”事件中的3名患者均患有除血液和淋巴瘤以外的實(shí)體癌癥。
實(shí)驗(yàn)室的輻射劑量有多高?在了解以上信息的基礎(chǔ)上,我們可以回過(guò)頭來(lái)分析一下“集體癌”事件涉及的實(shí)驗(yàn)室的PET-CT是否會(huì)給操作人員帶來(lái)癌癥風(fēng)險(xiǎn)。 PET-CT 由兩部分組成,即PET 掃描和CT,兩者一起完成。 CT 輻射暴露的范圍很廣,具體取決于測(cè)試類型、掃描的身體區(qū)域以及測(cè)試目的。檢查人體癌癥轉(zhuǎn)移情況,一般是全身掃描,患者接受的輻射劑量約為30mSv。 PET 掃描還要求患者注射18F-FDG(一種腫瘤同位素示蹤劑)。注入的輻射劑量約為400MBq。結(jié)合同位素在體內(nèi)的衰減和代謝,每次PET掃描患者接受大約8mSv的輻射劑量。除了全身CT 的30mSv 之外,每次PET-CT 患者還接受近40mSv 的輻射。 40mSv是什么概念?國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)(ICRP)建議職業(yè)輻射暴露限值,五年期間每年平均有效劑量為20毫希沃特,單年不超過(guò)50毫希沃特。小鼠每次接受PET-CT 時(shí),受到的輻射量比人類低很多倍。即使防護(hù)不當(dāng),操作人員受到放射性18F-FDG污染,其劑量也遠(yuǎn)低于職業(yè)輻射暴露限值。即使考慮到極端情況,研究人員每次操作不當(dāng),每次都扎針到自己身上,也不可能超過(guò)一個(gè)人進(jìn)行PET-CT時(shí)注射的18F-FDG量。如果18F-FDG 儲(chǔ)存不當(dāng)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室表面污染怎么辦?這種情況也不太可能對(duì)實(shí)驗(yàn)室人員造成癌癥風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)驗(yàn)室對(duì)小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn),18F-FDG的用量不大;而且18F-FDG的半衰期很短,只有一個(gè)多小時(shí)。僅僅一天的時(shí)間,放射性就衰減到原來(lái)劑量的萬(wàn)分之一以下;最后,同位素18F發(fā)射出粒子,其穿透力不是很強(qiáng),只能穿透皮膚表層,不會(huì)對(duì)深層組織造成傷害。由于多種原因的綜合作用,在這起“集體癌癥”事件中,圍觀者最初相信了“6+1”謠言(實(shí)驗(yàn)室短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了6例乳腺癌和1例胰腺癌);在涉事醫(yī)院回應(yīng)后,大多數(shù)公眾相信醫(yī)院給出的病人數(shù)量,但仍傾向于懷疑是實(shí)驗(yàn)室環(huán)境因素造成的。不管是有意還是無(wú)意,網(wǎng)絡(luò)上的謠言都是換地方,不斷轉(zhuǎn)移話題。最新謠言發(fā)展到“三人患有罕見(jiàn)癌癥,罪魁禍?zhǔn)卓赡苁荌BT13131”。 IBT13131是新研制的抗癌藥物實(shí)際上已成為強(qiáng)力致癌物——然而,無(wú)論謠言如何離奇、聳人聽(tīng)聞,仍然可以成功引導(dǎo)輿論?;忌习┌Y無(wú)疑是不幸的。無(wú)論是出于個(gè)人好奇心還是出于科學(xué)目的,旁觀者或研究人員探索某個(gè)人或群體罹患癌癥的原因是可以理解的;但如果因?yàn)橥?、同理心、憤怒而失去了基本的理性判斷,很可能不?huì)給患者帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的幫助,甚至可能對(duì)患者及其家屬造成二次傷害。在多年從事抗腫瘤研究和教學(xué)、早已習(xí)慣在實(shí)驗(yàn)室里與各種致癌物打交道的筆者看來(lái),大家都試圖將罪魁禍?zhǔn)讱w咎于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境及其管理,樹(shù)上找魚(yú)的行為,因?yàn)樗麄兎噶艘粋€(gè)常見(jiàn)的錯(cuò)誤:把不專業(yè)的謠言和基于謠言的猜測(cè)當(dāng)成事實(shí)。理性的態(tài)度是正視基于科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),將對(duì)患者的同情和對(duì)官方處理問(wèn)題的不滿與科學(xué)問(wèn)題區(qū)分開(kāi)來(lái),關(guān)注事件中可以證實(shí)的信息,然后進(jìn)行詳細(xì)分析。
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本文受科普中國(guó)·星空計(jì)劃資助。主辦:中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)科普部。出品:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科銀河文化傳媒有限公司
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