2015年2月3日

真的只是運氣差嗎?

作者/歐陽太閒(就讀美國哥倫比亞大學電機工程研究所博士班,研究領域為系統生物學、高通量定序資料分析與癌症生物標記。)

2015年1月2日的Science期刊出了〈不同組織之癌症風險變異可以藉幹細胞分裂次數解釋〉(Variation in cancer risk among tissues can be explained by the number of stem cell divisions)的研究報告。作者之一的約翰霍普金斯大學醫學院教授沃格斯坦(Bert Volgelstein),之前就以提出連續基因突變之癌症生成模型,及發現TP53APC為抑癌基因(tumor suppressor gene)而聞名。

該報告隔日即被全球各大媒體廣為報導,但部分文章將此篇研究報告簡化為「罹癌肇因於運氣差」,這樣武斷的論點。報導把陳述重心放在研究指出,三分之二罹癌病例係肇因於運氣不佳所致。然而如此聳動的標題易被錯誤解讀,可能導致讀者做出過度的推論,超出原始研究報告數據所能支持的結果。因此本文,從此篇報告的原始文獻之研究方法與假設談起,解讀此研究所揭櫫之結果,並說明依此報告可合理衍生之推論。

人類身體內某些組織發生癌症的機率,會遠高於其他組織。這個現象雖早已為人所熟知,但人類細胞的內生突變率(endogenous mutation rate),在各組織中卻幾乎相同,因此造成各器官癌症發生率之差異的原因為何,一直是個謎。沃格斯坦這個研究的主要目的,就是在探討這個問題。

沃格斯坦和另一位作者湯瑪塞堤(Cristian Tomasetti) 兩人假設,細胞癌化主要是因為基因組中的變異累積所導致;而個別器官內,應有某一類細胞的終生分裂數,和該器官的終生罹癌風險有高度相關。他們以SEER(Surveillance, Epidemiology, and End Results Program)資料庫為主要數據來源,分析其內的癌症資料後發現,個別器官內的幹細胞分裂數(number of stem cell divisions)和終生罹癌風險(lifetime risk of cancers)有高度正相關, 其斯皮爾曼係數(Spearman's ρ)高達0.81。

雖然由此高相關係數可知,幹細胞分裂和罹癌風險有關。但必須注意,兩變數在統計上的相關,不必然表示兩變數間具有直接的因果關係!此相關性,或許可以提供我們做這樣推論的線索:假設幹細胞分裂時,其隨機錯誤所帶來的突變可能造成細胞癌化。在錯誤機率相同的假設下,幹細胞分裂次數越多,隨機錯誤造成的突變也就越多,可能導致更多細胞癌化;但不足以說明,幹細胞分裂時的突變就是罹癌的主因。......【更多內容請閱讀科學月刊第542期-購買

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