中山二院“集体患癌”可能是辐射暴露所致吗?
在原本就對(duì)輻射心懷恐懼的圍觀者甚至是部分研究人員看來(lái),作為當(dāng)事方的研究中心既然要用到放射性設(shè)備,則懷疑設(shè)備管理不當(dāng)而致癌也就順理成章。但實(shí)際上,輻射與癌癥之間的關(guān)系比我們想象的可能要更復(fù)雜一些。
撰文 | 王晨光
中山二院“集體患癌”事件中,認(rèn)定工作環(huán)境是致癌原因的人首先懷疑該實(shí)驗(yàn)室用于建立小鼠腫瘤模型的致癌劑,筆者在前一篇文章中分析了目前即使有明確致癌效應(yīng)的因素,短短幾年內(nèi)也不太可能讓人出現(xiàn)可被診斷出的當(dāng)時(shí)傳言中所說(shuō)的實(shí)體癌——乳腺癌和胰腺癌。
更新、更進(jìn)一步的情況發(fā)展是,有人分析實(shí)驗(yàn)室之前發(fā)表的文章,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把患癌歸因于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境以及管理不到位。PET-CT檢測(cè)技術(shù)利用的是屬于電離輻射的X射線,同時(shí)還需要給小鼠注射一種同位素示蹤劑用于體內(nèi)腫瘤成像。懷疑者推論操作人員可能防護(hù)不當(dāng),沾染同位素后遭受輻射患癌。
這種推測(cè)貌似有理,實(shí)則緣于不了解輻射和腫瘤發(fā)生之間的關(guān)系。
“輻射致癌”結(jié)論源于流行病學(xué)數(shù)據(jù)
輻射根據(jù)其強(qiáng)度分為非電離輻射和電離輻射,為方便敘述,本文以下提及輻射一詞時(shí)特指電離輻射。
輻射與癌癥發(fā)生之間的關(guān)系存在一些證據(jù),但并非所有證據(jù)都一致,輻射致癌的因果關(guān)系遠(yuǎn)不如化學(xué)致癌劑明確。例如,化學(xué)致癌劑和癌癥發(fā)生的關(guān)系不僅有流行病學(xué)數(shù)據(jù)的支持,也有大量生物學(xué)實(shí)驗(yàn)證據(jù)的支持;而輻射致癌的支持證據(jù)主要來(lái)自流行病學(xué)數(shù)據(jù)而非實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),現(xiàn)有的小鼠血液和淋巴瘤的輻射模型多是在特殊遺傳背景的品系上獲得的。
輻射致癌的流行病學(xué)數(shù)據(jù)主要有以下幾個(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)性接觸輻射,患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)較高。這方面因素相關(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),放射性鐳被用于一些日用產(chǎn)品,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。
地下礦工暴露并吸入大量氡氣,增加了患肺癌的風(fēng)險(xiǎn)。
以上幾種情況是在放射性危害沒(méi)有得到充分認(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),這些領(lǐng)域患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)沒(méi)有再顯著增加。
更有名的一個(gè)流行病學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)源是對(duì)廣島和長(zhǎng)崎原子彈爆炸后的幸存者所做的長(zhǎng)期隨訪,發(fā)現(xiàn)癌癥發(fā)生率增加,而且與輻射暴露劑量正相關(guān)。
長(zhǎng)期暴露于高強(qiáng)度輻射環(huán)境,如切爾諾貝利和福島的搶險(xiǎn)人員、核武器試驗(yàn)參與者和核工業(yè)員工,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出現(xiàn)不同于原發(fā)癌的新類(lèi)型癌癥。不過(guò)支持放療誘發(fā)第二種癌癥的證據(jù)也比較弱,即使放射治療確實(shí)能誘發(fā)癌癥,也不會(huì)馬上發(fā)生。大多數(shù)白血病在暴露后5-9年內(nèi)發(fā)生,患者在放射治療后至少10年內(nèi)都不可能因放射治療而患實(shí)體癌。
由于大氣屏蔽減少,長(zhǎng)期飛行的機(jī)組人員暴露于更高水平的宇宙輻射,似乎患皮膚癌和乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)增加,尤其是在跨越洲際的遠(yuǎn)距離飛行中。但這方面研究存在樣本數(shù)量太小和多種混雜因素的共同問(wèn)題,證據(jù)質(zhì)量不高。例如,長(zhǎng)時(shí)間跨時(shí)區(qū)飛行需要考慮時(shí)差影響,生物鐘紊亂本身可能構(gòu)成癌癥風(fēng)險(xiǎn)。
目前輻射致癌證據(jù)較為明確的是血液和淋巴腫瘤,對(duì)其它實(shí)體瘤的研究證據(jù)還有一定的不確定性。即使不排除輻射致癌,這個(gè)過(guò)程也比化學(xué)致癌更加漫長(zhǎng)。
需要注意的是,流行病學(xué)數(shù)據(jù)均來(lái)自于相對(duì)高強(qiáng)度輻射暴露和癌癥發(fā)生的關(guān)系(如對(duì)日本原子彈爆炸幸存者和特定放射診斷或放射治療的接受者的調(diào)查)。與高劑量輻射有關(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)部有資料表明,輻射也可能與前列腺癌、鼻腔/鼻竇癌、咽癌、喉癌和胰腺癌有關(guān)。
有統(tǒng)計(jì)顯示,接觸碘-131會(huì)增加患甲狀腺癌的風(fēng)險(xiǎn),并且多次接觸的人和年輕時(shí)接觸的人患癌風(fēng)險(xiǎn)更高。因甲亢接受放射碘治療的患者,除甲狀腺癌風(fēng)險(xiǎn)稍有增加外,其它癌癥的風(fēng)險(xiǎn)均未增加。
低劑量輻射與致癌的關(guān)系仍然是一個(gè)復(fù)雜而有爭(zhēng)議性的話題,因?yàn)榇嬖谝恍┫嗷ッ艿难芯拷Y(jié)果。雖然輻射在高劑量下可能致癌,但公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)并沒(méi)有建立起低劑量輻射(低于100mSv)與癌癥發(fā)生的關(guān)系。對(duì)長(zhǎng)期暴露在高于正常本底輻射的低水平輻射下的職業(yè)工人進(jìn)行的研究表明,他們患癌幾率跟其他群體比并沒(méi)有顯著增加。低劑量輻射可能導(dǎo)致的癌癥,與自然發(fā)生的癌癥或接觸其它化學(xué)致癌物質(zhì)導(dǎo)致的癌癥也難以做出區(qū)分。
相反,低劑量輻射和癌癥發(fā)生無(wú)關(guān)的證據(jù)卻有不少。來(lái)自大自然的背景輻射是大多數(shù)人的主要暴露源,輻射水平通常為每年約2mSv,但有的地區(qū)會(huì)高出很多。例如人口密集的印度喀拉拉邦和馬德拉斯州,有相當(dāng)多的人每年接受15mSv的輻射;巴西和蘇丹一些居民這個(gè)量達(dá)到40mSv;最高的當(dāng)屬伊朗拉姆薩爾地區(qū),居民每年暴露量高達(dá)260mSv。然而,迄今沒(méi)有找到證據(jù)表明這些高背景輻射的地區(qū)癌癥發(fā)病有增加。
中國(guó)陽(yáng)江屬于較高背景輻射區(qū),平均年度累積輻射劑量為6.4mSv,比其它地區(qū)高出2-3倍。研究人員于1987-1995年期間跟蹤超過(guò)10萬(wàn)當(dāng)?shù)鼐用瘢c對(duì)照區(qū)域相比,當(dāng)?shù)鼐用裎赴⒔Y(jié)腸癌、肝癌、肺癌、骨癌、女性乳腺癌和甲狀腺癌的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)低于其它地區(qū);白血病、鼻咽癌、食道癌、直腸癌、胰腺癌、皮膚癌、子宮頸癌、腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)以及惡性淋巴瘤的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)略高。但所有數(shù)據(jù)均沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異。
即便如此,輻射防護(hù)界還是保守地認(rèn)為,任何數(shù)量的輻射都可能帶來(lái)一定的致癌和遺傳效應(yīng)風(fēng)險(xiǎn),而且輻射量越大,風(fēng)險(xiǎn)越高。總的來(lái)說(shuō),科學(xué)界對(duì)于輻射對(duì)人體的影響仍在不斷研究和評(píng)估中。
輻射同樣無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)讓人患癌
輻射暴露和癌癥發(fā)生之間的因果關(guān)系尚缺乏充分的實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持。實(shí)驗(yàn)研究多集中在以下幾方面:雙鏈DNA斷裂是輻射引起的最重要的生物學(xué)損傷,并可能產(chǎn)生相應(yīng)的細(xì)胞和分子水平的變化;DNA損傷的修復(fù)可能發(fā)生錯(cuò)誤(尤其在p53、BRCA基因功能缺失的細(xì)胞內(nèi)),并且有證據(jù)表明錯(cuò)誤修復(fù)過(guò)程可產(chǎn)生突變;癌細(xì)胞中亦存在大量突變,癌癥是基因突變積累的結(jié)果。但這些生物學(xué)水平的研究,能表明的也只是輻射有通過(guò)造成基因突變誘發(fā)癌癥的可能性。
盡管輻射誘發(fā)的突變表現(xiàn)有多種,但最常見(jiàn)的是造成基因缺失而不是堿基變化(點(diǎn)突變)。由此,輻射誘發(fā)癌癥的假說(shuō)通常就集中在腫瘤抑制基因遭受輻射后失去功能的角度,而這僅僅是癌癥發(fā)生多步驟中的一步。如果沒(méi)有驅(qū)動(dòng)基因的變異,癌癥還是不會(huì)發(fā)生。只有在白血病和淋巴瘤中,輻射可能誘導(dǎo)染色體易位,導(dǎo)致癌基因異常活化。也就是說(shuō),除了白血病和淋巴瘤外,當(dāng)前對(duì)輻射和癌癥發(fā)生關(guān)系的確定性認(rèn)識(shí)均為間接影響,輻射暴露引起基因組不穩(wěn)定,參與了腫瘤發(fā)生“突變-選擇”的多步驟過(guò)程。
基于腫瘤發(fā)生的多階段特點(diǎn),區(qū)分輻射引起的變化和其它風(fēng)險(xiǎn)因素是非常困難的。而且輻射誘發(fā)的癌癥沒(méi)有明確特征,關(guān)于人類(lèi)癌組織中輻射特異性變化方面的研究也一直沒(méi)取得多少進(jìn)展。
但有一點(diǎn)是確定的,那就是輻射誘發(fā)癌癥的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程也很長(zhǎng),即使是發(fā)展“很快”的白血病和淋巴瘤,也并非暴露于輻射后馬上患病。還是以二戰(zhàn)時(shí)原子彈爆炸為例,日本受輻射人群超過(guò)正常白血病發(fā)病率的“超額”癌患是在爆炸2年后才出現(xiàn)的,第6-8年達(dá)到高峰。對(duì)其它實(shí)體瘤的影響是在原子彈爆炸十多年后才顯現(xiàn)。延續(xù)了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的風(fēng)險(xiǎn);隨著幸存者年齡的增長(zhǎng),與輻射相關(guān)的“超額”實(shí)體癌患者有所增加。
核爆附近輻射劑量與癌癥風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系為:爆炸點(diǎn)2.5公里范圍內(nèi)幸存者的平均輻射暴露約0.2Gy,相對(duì)其它人群癌癥發(fā)生率高出約10%。更接近爆炸點(diǎn)受到1Gy劑量輻射的人,患癌風(fēng)險(xiǎn)增加了50%,呈現(xiàn)與輻射致癌的劑量關(guān)系。
我們因此可以得出結(jié)論,輻射(即使很高劑量)不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)誘發(fā)癌癥。除了血液和淋巴瘤外,其它實(shí)體癌即使是輻射造成的,發(fā)病過(guò)程也需要十幾年甚至幾十年。而根據(jù)院方回應(yīng),中山二院“集體患癌”事件中的三位患者,均屬于非血液和淋巴瘤的實(shí)體癌。
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,我們可以回頭分析一下“集體患癌”事件當(dāng)事實(shí)驗(yàn)室中的PET-CT會(huì)不會(huì)給操作人員帶來(lái)癌癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
PET-CT由兩個(gè)部分組成,PET掃描和CT,兩者一起完成。CT的輻射暴露范圍非常廣泛,具體取決于測(cè)試類(lèi)型、掃描的身體區(qū)域和測(cè)試目的。用于檢查人類(lèi)癌癥轉(zhuǎn)移癌灶一般為全身掃描,患者接受的輻射劑量有30mSv左右。
PET掃描還需要給患者注射18F-FDG,這是一種腫瘤同位素示蹤劑,注射的放射量為400MBq左右,結(jié)合該同位素在體內(nèi)的衰減和代謝,每次PET掃描患者大約接受8mSv放射劑量。加上全身CT的30mSv,患者每次PET-CT接受接近40mSv輻射。
40mSv是什么概念呢?國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)(ICRP)建議職業(yè)輻射暴露限制,5年期間平均有效劑量每年20mSv,單年度不超過(guò)50mSv。
而小鼠每次進(jìn)行PET-CT時(shí),暴露的輻射量比人要低很多倍,即使防護(hù)不當(dāng)、操作人員沾染了具有放射性的18F-FDG,劑量也遠(yuǎn)低于職業(yè)輻射暴露限制量。就算考慮極端情況,研究人員每次都操作不當(dāng)、每次都把針頭扎到自己身上,也不太可能超出人做PET-CT時(shí)的18F-FDG注射量。
如果18F-FDG存放不當(dāng)造成實(shí)驗(yàn)室表面污染呢?這種情況也幾乎不可能給實(shí)驗(yàn)室人員帶來(lái)患癌風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展的是小鼠實(shí)驗(yàn),18F-FDG用量不大;并且18F-FDG半衰期很短,只有一個(gè)多小時(shí),只需要一天時(shí)間,放射活性就衰減到原劑量的萬(wàn)分之一以下;最后,同位素18F發(fā)出的是貝塔粒子,穿透力不強(qiáng),只能穿透表層皮膚,不會(huì)對(duì)深層組織造成傷害。
種種原因的共同作用下,這次“集體患癌”事件中,圍觀者一開(kāi)始相信“6+1”傳言(短時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)了6個(gè)乳腺癌和一個(gè)胰腺癌);在當(dāng)事醫(yī)院方面給出回應(yīng)之后,公眾大多相信了院方給出的患者數(shù)字,但依然傾向于懷疑是實(shí)驗(yàn)室環(huán)境因素所致。而無(wú)論有意無(wú)意,網(wǎng)上的傳言則是打一槍換一個(gè)地方,不停切換主題,最新的傳言已經(jīng)發(fā)展到了“三人所患都是罕見(jiàn)型癌癥,罪魁可能是IBT13131”,IBT13131這款新開(kāi)發(fā)的抗癌藥物居然成了強(qiáng)力致癌劑了——但傳言無(wú)論多么匪夷所思聳人聽(tīng)聞,依然可以成功引導(dǎo)輿論。
患上癌癥無(wú)疑是不幸之事。無(wú)論是出于個(gè)人好奇心驅(qū)使還是本著科學(xué)目的,旁觀者或研究者要去探究某個(gè)人或某個(gè)群體患癌的原因也無(wú)可厚非;但如果因同情、共情和憤怒而失去起碼的理性判斷,則很可能不會(huì)給患者帶來(lái)實(shí)質(zhì)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與教學(xué)、早已習(xí)慣于與實(shí)驗(yàn)室中各種致癌因素打交道的筆者看來(lái),所有一看到“曾在某中心工作學(xué)習(xí)過(guò)的若干人同一年被確診癌癥”,就試圖將罪魁禍?zhǔn)讱w于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境及其管理,均屬于緣木求魚(yú)之舉,因?yàn)樗麄兎噶斯餐腻e(cuò)誤:把非專(zhuān)業(yè)認(rèn)定的傳言和基于傳言的猜測(cè)當(dāng)事實(shí)。理性的態(tài)度是,正視基于科學(xué)的基本認(rèn)知,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)題相區(qū)分,關(guān)注事件中能確認(rèn)的信息,再予以具體分析。
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本文作者為生物學(xué)博士,曾任美國(guó)托馬斯·杰斐遜大學(xué)Sidney Kimmel癌癥中心研究員、癌癥生物學(xué)系副教授、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所研究員/輻射損傷防護(hù)與藥物研究室主任、協(xié)和醫(yī)學(xué)院教授/博導(dǎo),目前從事抗腫瘤藥物的研發(fā)。
本文受科普中國(guó)·星空計(jì)劃項(xiàng)目扶持
出品:中國(guó)科協(xié)科普部
監(jiān)制:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的中山二院“集体患癌”可能是辐射暴露所致吗?的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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