中山二院“集體患癌”可能是輻射暴露所致嗎?_風聞
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在原本就對輻射心懷恐懼的圍觀者甚至是部分研究人員看來,作為當事方的研究中心既然要用到放射性設備,則懷疑設備管理不當而致癌也就順理成章。但實際上,輻射與癌症之間的關係比我們想象的可能要更復雜一些。
撰文 | 王晨光
中山二院“集體患癌”事件中,認定工作環境是致癌原因的人首先懷疑該實驗室用於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的因素,短短几年內也不太可能讓人出現可被診斷出的當時傳言中所説的實體癌——乳腺癌和胰腺癌。
更新、更進一步的情況發展是,有人分析實驗室之前發表的文章,指出該實驗室有針對小動物的PET-CT設備,試圖從電離輻射的角度把患癌歸因於實驗室環境以及管理不到位。PET-CT檢測技術利用的是屬於電離輻射的X射線,同時還需要給小鼠注射一種同位素示蹤劑用於體內腫瘤成像。懷疑者推論操作人員可能防護不當,沾染同位素後遭受輻射患癌。
這種推測貌似有理,實則緣於不瞭解輻射和腫瘤發生之間的關係。
“輻射致癌”結論源於流行病學數據
輻射根據其強度分為非電離輻射和電離輻射,為方便敍述,本文以下提及輻射一詞時特指電離輻射。
輻射與癌症發生之間的關係存在一些證據,但並非所有證據都一致,輻射致癌的因果關係遠不如化學致癌劑明確。例如,化學致癌劑和癌症發生的關係不僅有流行病學數據的支持,也有大量生物學實驗證據的支持;而輻射致癌的支持證據主要來自流行病學數據而非實驗數據,現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數據主要有以下幾個方面。
1950年之前工作的放射科醫生和醫療放射技術人員由於職業性接觸輻射,患癌症的風險較高。這方面因素相關的最常見癌症是白血病、乳腺癌和皮膚癌(通常是鱗狀細胞皮膚癌)。
20世紀,放射性鐳被用於一些日用產品,接觸大量放射性物質的工人患骨癌和鼻竇癌的風險增加。
地下礦工暴露並吸入大量氡氣,增加了患肺癌的風險。
以上幾種情況是在放射性危害沒有得到充分認識的情況下發生的,近年來由於安全措施的加強,這些領域患癌症的風險沒有再顯著增加。
更有名的一個流行病學數據來源是對廣島和長崎原子彈爆炸後的倖存者所做的長期隨訪,發現癌症發生率增加,而且與輻射暴露劑量正相關。
長期暴露於高強度輻射環境,如切爾諾貝利和福島的搶險人員、核武器試驗參與者和核工業員工,患白血病和甲狀腺癌的風險似乎更高。
一些癌症患者在接受放射治療後可能出現不同於原發癌的新類型癌症。不過支持放療誘發第二種癌症的證據也比較弱,即使放射治療確實能誘發癌症,也不會馬上發生。大多數白血病在暴露後5-9年內發生,患者在放射治療後至少10年內都不可能因放射治療而患實體癌。
由於大氣屏蔽減少,長期飛行的機組人員暴露於更高水平的宇宙輻射,似乎患皮膚癌和乳腺癌的風險增加,尤其是在跨越洲際的遠距離飛行中。但這方面研究存在樣本數量太小和多種混雜因素的共同問題,證據質量不高。例如,長時間跨時區飛行需要考慮時差影響,生物鐘紊亂本身可能構成癌症風險。
目前輻射致癌證據較為明確的是血液和淋巴腫瘤,對其它實體瘤的研究證據還有一定的不確定性。即使不排除輻射致癌,這個過程也比化學致癌更加漫長。
需要注意的是,流行病學數據均來自於相對高強度輻射暴露和癌症發生的關係(如對日本原子彈爆炸倖存者和特定放射診斷或放射治療的接受者的調查)。與高劑量輻射有關的癌症包括白血病、甲狀腺癌、乳腺癌、膀胱癌、結腸癌、肝癌、肺癌、食道癌、卵巢癌、多發性骨髓瘤和胃癌。美國衞生與公眾服務部有資料表明,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。
有統計顯示,接觸碘-131會增加患甲狀腺癌的風險,並且多次接觸的人和年輕時接觸的人患癌風險更高。因甲亢接受放射碘治療的患者,除甲狀腺癌風險稍有增加外,其它癌症的風險均未增加。
低劑量輻射與致癌的關係仍然是一個複雜而有爭議性的話題,因為存在一些相互矛盾的研究結果。雖然輻射在高劑量下可能致癌,但公共衞生數據並沒有建立起低劑量輻射(低於100mSv)與癌症發生的關係。對長期暴露在高於正常本底輻射的低水平輻射下的職業工人進行的研究表明,他們患癌幾率跟其他羣體比並沒有顯著增加。低劑量輻射可能導致的癌症,與自然發生的癌症或接觸其它化學致癌物質導致的癌症也難以做出區分。
相反,低劑量輻射和癌症發生無關的證據卻有不少。來自大自然的背景輻射是大多數人的主要暴露源,輻射水平通常為每年約2mSv,但有的地區會高出很多。例如人口密集的印度喀拉拉邦和馬德拉斯州,有相當多的人每年接受15mSv的輻射;巴西和蘇丹一些居民這個量達到40mSv;最高的當屬伊朗拉姆薩爾地區,居民每年暴露量高達260mSv。然而,迄今沒有找到證據表明這些高背景輻射的地區癌症發病有增加。
中國陽江屬於較高背景輻射區,平均年度累積輻射劑量為6.4mSv,比其它地區高出2-3倍。研究人員於1987-1995年期間跟蹤超過10萬當地居民,與對照區域相比,當地居民胃癌、結腸癌、肝癌、肺癌、骨癌、女性乳腺癌和甲狀腺癌的相對風險低於其它地區;白血病、鼻咽癌、食道癌、直腸癌、胰腺癌、皮膚癌、子宮頸癌、腦和中樞神經系統以及惡性淋巴瘤的相對風險略高。但所有數據均沒有統計學上的顯著差異。
即便如此,輻射防護界還是保守地認為,任何數量的輻射都可能帶來一定的致癌和遺傳效應風險,而且輻射量越大,風險越高。總的來説,科學界對於輻射對人體的影響仍在不斷研究和評估中。
輻射同樣無法在短時間內讓人患癌
輻射暴露和癌症發生之間的因果關係尚缺乏充分的實驗證據支持。實驗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損傷,並可能產生相應的細胞和分子水平的變化;DNA損傷的修復可能發生錯誤(尤其在p53、BRCA基因功能缺失的細胞內),並且有證據表明錯誤修復過程可產生突變;癌細胞中亦存在大量突變,癌症是基因突變積累的結果。但這些生物學水平的研究,能表明的也只是輻射有通過造成基因突變誘發癌症的可能性。
儘管輻射誘發的突變表現有多種,但最常見的是造成基因缺失而不是鹼基變化(點突變)。由此,輻射誘發癌症的假説通常就集中在腫瘤抑制基因遭受輻射後失去功能的角度,而這僅僅是癌症發生多步驟中的一步。如果沒有驅動基因的變異,癌症還是不會發生。只有在白血病和淋巴瘤中,輻射可能誘導染色體易位,導致癌基因異常活化。也就是説,除了白血病和淋巴瘤外,當前對輻射和癌症發生關係的確定性認識均為間接影響,輻射暴露引起基因組不穩定,參與了腫瘤發生“突變-選擇”的多步驟過程。
基於腫瘤發生的多階段特點,區分輻射引起的變化和其它風險因素是非常困難的。而且輻射誘發的癌症沒有明確特徵,關於人類癌組織中輻射特異性變化方面的研究也一直沒取得多少進展。
但有一點是確定的,那就是輻射誘發癌症的發生、發展過程也很長,即使是發展“很快”的白血病和淋巴瘤,也並非暴露於輻射後馬上患病。還是以二戰時原子彈爆炸為例,日本受輻射人羣超過正常白血病發病率的“超額”癌患是在爆炸2年後才出現的,第6-8年達到高峯。對其它實體瘤的影響是在原子彈爆炸十多年後才顯現。延續了50多年的研究得出結論:任何年齡的急性輻射暴露都可能增加餘生患癌的風險;隨着倖存者年齡的增長,與輻射相關的“超額”實體癌患者有所增加。
核爆附近輻射劑量與癌症風險的關係為:爆炸點2.5公里範圍內倖存者的平均輻射暴露約0.2Gy,相對其它人羣癌症發生率高出約10%。更接近爆炸點受到1Gy劑量輻射的人,患癌風險增加了50%,呈現與輻射致癌的劑量關係。
我們因此可以得出結論,輻射(即使很高劑量)不會在短時間內誘發癌症。除了血液和淋巴瘤外,其它實體癌即使是輻射造成的,發病過程也需要十幾年甚至幾十年。而根據院方回應,中山二院“集體患癌”事件中的三位患者,均屬於非血液和淋巴瘤的實體癌。
實驗室的輻射劑量有多高?
在瞭解以上信息的基礎上,我們可以回頭分析一下“集體患癌”事件當事實驗室中的PET-CT會不會給操作人員帶來癌症發生風險。
PET-CT由兩個部分組成,PET掃描和CT,兩者一起完成。CT的輻射暴露範圍非常廣泛,具體取決於測試類型、掃描的身體區域和測試目的。用於檢查人類癌症轉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,結合該同位素在體內的衰減和代謝,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是什麼概念呢?國際放射防護委員會(ICRP)建議職業輻射暴露限制,5年期間平均有效劑量每年20mSv,單年度不超過50mSv。
而小鼠每次進行PET-CT時,暴露的輻射量比人要低很多倍,即使防護不當、操作人員沾染了具有放射性的18F-FDG,劑量也遠低於職業輻射暴露限制量。就算考慮極端情況,研究人員每次都操作不當、每次都把針頭扎到自己身上,也不太可能超出人做PET-CT時的18F-FDG注射量。
如果18F-FDG存放不當造成實驗室表面污染呢?這種情況也幾乎不可能給實驗室人員帶來患癌風險。實驗室開展的是小鼠實驗,18F-FDG用量不大;並且18F-FDG半衰期很短,只有一個多小時,只需要一天時間,放射活性就衰減到原劑量的萬分之一以下;最後,同位素18F發出的是貝塔粒子,穿透力不強,只能穿透表層皮膚,不會對深層組織造成傷害。
種種原因的共同作用下,這次“集體患癌”事件中,圍觀者一開始相信“6+1”傳言(短時間內實驗室出現了6個乳腺癌和一個胰腺癌);在當事醫院方面給出回應之後,公眾大多相信了院方給出的患者數字,但依然傾向於懷疑是實驗室環境因素所致。而無論有意無意,網上的傳言則是打一槍換一個地方,不停切換主題,最新的傳言已經發展到了“三人所患都是罕見型癌症,罪魁可能是IBT13131”,IBT13131這款新開發的抗癌藥物居然成了強力致癌劑了——但傳言無論多麼匪夷所思聳人聽聞,依然可以成功引導輿論。
患上癌症無疑是不幸之事。無論是出於個人好奇心驅使還是本着科學目的,旁觀者或研究者要去探究某個人或某個羣體患癌的原因也無可厚非;但如果因同情、共情和憤怒而失去起碼的理性判斷,則很可能不會給患者帶來實質幫助,甚至可能對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、早已習慣於與實驗室中各種致癌因素打交道的筆者看來,所有一看到“曾在某中心工作學習過的若干人同一年被確診癌症”,就試圖將罪魁禍首歸於實驗室環境及其管理,均屬於緣木求魚之舉,因為他們犯了共同的錯誤:把非專業認定的傳言和基於傳言的猜測當事實。理性的態度是,正視基於科學的基本認知,將對患者的同情和對官方處理問題的不滿與科學問題相區分,關注事件中能確認的信息,再予以具體分析。
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本文作者為生物學博士,曾任美國托馬斯·傑斐遜大學Sidney Kimmel癌症中心研究員、癌症生物學系副教授、中國醫學科學院放射醫學研究所研究員/輻射損傷防護與藥物研究室主任、協和醫學院教授/博導,目前從事抗腫瘤藥物的研發。
本文受科普中國·星空計劃項目扶持
出品:中國科協科普部
監製:中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司
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