医学

癌症会传染吗?

移植 免疫系统 袋獾 HPV

MarvinP 发表于  2018-11-22 10:28

大众一般认为癌症不会传染,因此浪漫影视剧里的悲情角色们会患上各类白血病胃癌和脑瘤,而不是猪流感这类听名字就很强大又土气的传染病。亲友们也不离不弃不戴口罩,与患者拥抱亲吻一起吃泡菜,完全不担心剧情会走向《釜山行》。

那么,癌症真的不会传染吗?

影视剧是对的。(全文完)

……除非悲情主角是失散已久的兄妹。那就涉及到极端情况了。

健康人确实不会轻易从癌症患者那里“传染”到癌症,但是,在极端情况下,癌症是有可能从一个人传递到另一个人,并在新身体中继续生长发育的。

某些特殊情况下,癌细胞确实可以进入另一个个体兴风作浪。图片来源:图虫创意

一次移植,四名患者“染上”乳腺癌

一名53岁的女性器官捐献者,在2007年因脑卒中去世后捐献出肾脏、肺、肝脏和心脏供移植。16个月后,移植了肺部的女性患者发现自己身患肿瘤,且已经蔓延转移到肺部、骨头和纵隔淋巴结。她在一年后去世。对特异性DNA序列的分析显示,这些转移癌细胞来自于原捐赠者。

医疗人员觉得始料未及。

按规定,患有侵袭性和活跃恶性癌症的人是不能捐献器官的,这名供体没有患过可察觉的癌症,全面的身体检查也未发现癌组织,这些检查包括了全身体检、实验室化验、腹部和心脏超声、胸腔X光,以及支气管镜检查等。但医护人员当时并不知道,捐赠的器官中竟然暗藏着检测不到的癌细胞。

他们联系了还活着的其他接受移植的患者做检查。结果非常不幸:分别移植了左肾和肝脏的两名女性也在体内检查出了癌症,并在几年后相继因为癌症去世。移植了右肾的32岁男性患者也于2011年在体内检出了转移性乳腺癌细胞,并因此接受了一系列治疗。截至2017年4月随访时,该患者尚幸存,并在等待再一次的肾脏移植。

这是近期刊登在《美国器官移植杂志》(Am J Transplant)上的论文,这个极端的案例也是首次报道的由一个供体导致多个受体罹患肿瘤的情况。

在这个案例中,癌细胞能躲过移植时的检查,可能是因为供体内的癌组织还小得难以用常规手段检测到,但已经发生了转移,躲藏在被移植的器官中伺机作乱。

这种游离的肿瘤细胞并不罕见。在1期乳腺癌中,就可能已经有循环肿瘤细胞存在,它们随着血液循环游走于体内,一些利用血液而非组织活检的癌症筛查就是基于这点。

当免疫系统被打压,癌症有了可乘之机

在正常情况下,因为接受移植而产生固体肿瘤(相对于血液和骨髓类癌症的“液态肿瘤”)的几率是0.01%~0.05%,也即不大于万分之五,这说明在器官移植时的预防性检查手段是基本有效的。英国有几项研究曾显示,几百例由癌症患者捐赠的器官并未给受体患者带来癌症,这意味着,部分癌症患者的器官也有可能用于移植,因此有扩大器官资源的潜力。

中国有超过150万人等待器官移植,美国也有超过10万人在等待名单上。世界卫生组织(WHO)的统计显示,需要器官移植的患者和所捐献器官的比例为20:1,还存在极大的缺口。所以,如果癌症不传染,对于等待移植的患者来说是极有意义的消息。

不过,英国这几项研究中供体所患的癌症主要是原发性脑瘤,本来就是不大会转移到其他器官的类型,所以其他组织有癌症的患者在捐赠器官方面还是会受到限制。

因移植而患上癌症的可能性较低,但对待癌症患者捐赠器官依然要非常谨慎。图片来源:东方IC

但在那些确实因移植而患上癌症的案例中,为什么癌细胞在供体的体内没有蓬勃生长,等到被移植后才兴风作浪?一个很重要的原因在于,此时没有了免疫系统的监控——接受移植后的受体需要使用免疫抑制类药物来压制自己的免疫排异反应。

免疫系统是机体的内建防御系统,功能是识别并防御外来物质——比如病毒和细菌。对于移植的器官这种东西,免疫系统也不知道它是来救命的,就会将其识别为外源物质进行攻击,导致移植排异反应。为了帮助身体接受移植器官,需要抑制患者自身的免疫系统,常常是通过药物,有时候也会通过手术。

内部防御被压制,对于癌细胞来说可谓天时地利,它们于是趁机作乱。

除了免疫抑制患者,还有一些人群也有较高风险被“传染”,包括免疫发育不全的婴幼儿,或者免疫力缺陷(比如艾滋病患者)的人群等。

免疫系统负重前行,我们才能岁月静好

自从20世纪70年代发现原癌基因以来,人们对癌症的生物分子学根源的认识突飞猛进。癌症本质上是由基因异常所导致的。一个健康成人每分钟都有数以百万计的细胞在更新换代,这么大数目的复制和分裂,有些基因在复制过程中出点问题也比较正常。

能让基因出问题,最终导致癌症的因素有很多,基本上都是让肥宅快乐的事……包括过度晒太阳(皮肤癌)、吸烟(肺癌)、喝酒(肝癌)、撸串(胃癌和肠癌)、喝奶茶(糖尿病和胰腺癌)以及慢慢变老(各种细胞分裂错误积累性癌症)。

为什么世界这么凶险,我们却并没有像川久保玲的“肿块”系列作品那样满身肿瘤呢?因为免疫系统不光能识别细菌病毒和隔壁老王的肾,也能识别体内的“非我”——比如说癌细胞。

“肿块”系列是日本时装设计师川久保玲1997年的作品,她在时装的不同部位塞进了不规则的填充物。图片来源:anothermag.com

人体免疫系统分为先天性免疫和适应性免疫。先天性免疫快速而凶猛,能直接识别和消灭病原体,目标包括细菌、病毒、真菌、寄生虫,以及不正常的细胞。癌细胞就相当不正常。像NK细胞(自然杀手细胞)等细胞就能查杀癌细胞。而适应性免疫系统则要通过抗原和受体的反应来识别对象。杀手T细胞是T细胞的一种,能杀灭癌细胞、受病毒感染的细胞和其他受损的细胞。

但很多看似身体健康,免疫系统没有缺陷的人也患癌症了啊,为什么免疫系统不能完全消灭自身的癌细胞?

一个可能是癌细胞发源于自身,调节免疫反应的细胞有可能将其认定为“自我”而不让杀手T细胞攻击它们,避免对平民滥用警力。

另一种可能是癌细胞伪造身份让免疫系统认不出来。每个细胞都其身份证(表面的特异蛋白抗原),没有身份证的会被NK细胞清除,身份证跟数据库对不上号的会被T细胞清除。科学家发现,癌细胞能下调表面抗原,让身份证上的照片变得模糊,成为没有特点的网红脸,有时候能逃脱NK细胞和T细胞的围剿。

另外还有一种原因,是癌细胞进化出了特殊手段,能抑制免疫系统的杀伤。人体自身存在对免疫系统的逆向调节机制,也即免疫检查点这类“刹车”。如果踩下T细胞上的刹车,就能抑制免疫系统的活性。癌细胞利用这一点,表达那些能踩刹车的蛋白来逃避T细胞清除。科学家发现这一点后,利用药物不让癌细胞踩刹车,从而让T细胞尽情奔放,攻击力+999,给癌症患者带来了极大的临床收益和漫长的生存期,这就是获得2018年诺贝尔生理或医学奖的“调节免疫检查点的癌症疗法”。

“搏击俱乐部”里的癌症大扩散

除了移植,癌症还能在别的情况下传染吗?技术上来说,能,而且还有两种传染途径,但机制大相径庭。

第一种,是癌症本身在免疫背景极其类似的个体中传染。科学家在袋獾中就发现了这种现象。

袋獾是种有袋类食肉动物,现今只分布在澳大利亚的塔斯马尼亚州,因此又有俗称“塔斯马尼亚恶魔”。它们长得像是老鼠和狗熊的杂交,个子不大脾气不小,找食打,占地打,连交配都打,打起来像磕了浴盐似的喜欢撕咬对方面部。

袋獾是种脾气暴躁的动物。图片来源:Mathias Appel/flickr

塔斯马尼亚岛上的袋獾在1.4万年前就已经存在,因为海平面上升而被隔绝在孤岛上,因此现存袋獾之间的亲缘关系有点拖泥带水。十几年前,定点监测发现,有上万只袋獾患上了面部肿瘤(DFTD),这种肿瘤分布在袋獾的面部、头颈部和口腔中,让其进食困难。受影响的袋獾大多在12~18个月内死亡,估计使其数量下降了80%,有些地区达到惊人的90%!

十室九空,这很让人惊恐,难道这种癌症是会传染的吗?科学家采样研究,发现这些袋獾的面部肿瘤具有一样的遗传特征——癌细胞的特性就是不羁,生存压力的大风越狠,它们的心越荡,遗传物质常常变异得乱七八糟的,但这些袋獾的肿瘤居然都有相同的染色体核型,说明很有可能是起源于同一只袋獾。后续的DNA分析等都支持了这一推测。

科学家推测,可能因为这类肿瘤细胞之间的结合并不紧密,在袋獾的日常撕打中落入对方面部伤口,并落地生根在一只只袋獾面部生长起来,让整个群体看起来非常硬核。怎么看,这都是癌细胞达成破碎虚空成就,从一个个体传播到下一个个体的“传染”行为。

这类肿瘤(DFT1)发源于一只雌性袋獾的神经膜细胞,扩散到全岛。后来发现的第二种袋獾面部肿瘤(DFT2)发源于雄性袋獾,主要局限在岛的东南区域。

关于袋獾的面部肿瘤,从1996年得到报道以来,已经有超过350篇论文。有趣的是,虽然癌细胞的染色体核型经常不稳定,但DFT1的基因组达到了某种稳态,让其能在长期传播中保持自身特点。这种稳态在大多数肿瘤中都不存在。

受面部肿瘤影响的袋獾大多会在一年多的时间里死亡。图片来源:To Lose Both Would Look Like Carelessness: Tasmanian Devil Facial Tumour Disease. McCallum H, Jones M, PLoS Biology Vol. 4/10/2006, e342. doi:10.1371/journal.pbio.0040342

除了袋獾,科学家还在另外两种动物中发现了能传染的癌症,一种是狗的犬传染性性病肿瘤,一种是实验室仓鼠中传播的人工肿瘤。而前者和袋獾的DFT1相似,也在长达一万多年的传播中表现出了某种染色体稳定性,这说明,即使是对于破破烂烂的肿瘤基因组,演化的生存压力也能筛选出最重要的生存基因。

但不要恐慌。癌细胞在体外其实是非常脆弱的东西。单个细胞在体外都很脆弱,太容易杀死了。袋獾面部肿瘤这种传播途径,首先要有大量癌细胞交换,然后要有存活的癌细胞进入传染对象的伤口,最重要的是,受体的基因型要与供体足够相似——比如隔绝在孤岛上近亲繁殖几千年——才能让癌细胞在新环境中扎根并生长。

XKCD的漫画“子弹有最好的抗癌效果”,就精辟地描述了在体外有抗癌活性/能杀死癌细胞的手段为什么不一定在临床中有用。图片来源:https://xkcd.com/1217/

对于人类来说,从路人身上传染到癌症的可能性不大,就算是有兄弟姐妹近亲患了癌症,只要不跟他们玩搏击俱乐部,应该说也几乎绝无传染可能——除非有科学家搞事。

据记载,美国芝加哥西北大学的医生曾经将一名50岁女性所患的黑色素瘤移植到她80岁母亲身上,原因是“为了科学”……

那是生物医学伦理学还未发展完善的黑暗时代,人体实验缺少监管,那时候正好也是器官移植学科迅猛发展的年代,1954年人类第一次成功进行活体肾脏移植,1967年第一次心脏移植。在1961年进行的这项实验,本意也是为了弄清楚处于不同时期的癌症对移植的影响。可惜的是,女儿在一天后死于肠穿孔。母亲也在15个月后死去,黑色素瘤已经在她体内肆虐,并转移到肺、肋骨、淋巴结和横膈膜。

这个案例中,女儿和母亲的基因型足够类似,让肿瘤有容身之地,并且母亲年事已高,所以未能幸免于难。这种试验应该不会再发生了。

病毒也可以成为癌症元凶

癌症的第二种“传染”途径,是较为间接的途径,也即通过致癌病毒传播。但如要抠字眼,这里只是致癌物在传播,它们引起的癌症本身没有传染性。

1909年,就职于美国纽约洛克菲勒研究所的佩顿·劳斯(Peyton Rous)研究了一只在历史上留名的芦花鸡。他从鸡身上切除了肿瘤,将肿瘤滤过液注入其他母鸡身上,发现能在健康母鸡身上诱发肿瘤。后来发现,这是由名为“劳斯肉瘤病毒”(RSV)的逆转录病毒引起的肿瘤,亦是人类历史上首次证明癌症可以籍由病毒感染传播。

后续研究发现,RSV能致癌,是因为它含有一段从鸡细胞的基因组中偷取的序列。这段序列原本负责调控细胞生长和增殖,被偷走后变成了癌基因。RSV在宿主体内复制时,能将自己的遗传信息整合进宿主的基因组,此时犹如胡乱连接线路,许多情况下都是此路不通,因而无害,但有时会正好将癌基因置于强有力的开关之下,从而让细胞生长失控,最终有可能形成癌组织。

研究表明,逆转录病毒在鸡、鼠、猫、猴等多种脊椎动物中都能引起广泛的癌症。人类也不能幸免,曾有报道说有两种病毒和人类的某种淋巴瘤及前列腺癌有关,但感染机会都很低。

相较于这两种逆转录病毒,有种病毒和癌症的关系更明确,那就是能诱发宫颈癌的人乳头瘤病毒(HPV)。

据WHO统计,宫颈癌是全世界女性第二常见的癌症。虽然大多数HPV感染不会引起任何症状,但持续的HPV感染可导致异常宫颈细胞生成,达到一定比例后有可能发展为宫颈癌。据估计,99%的宫颈癌都与HPV感染有关。HPV主要通过接触传播,除了宫颈癌,还可以引起男性和女性的其他类型癌症,包括肛门、生殖器,头颈癌和生殖器疣。因此,不论性别,在有初次性行为前接种HPV疫苗都能有效预防这些癌症——并不是预防癌症本身,而是预防导致癌症的病毒感染。

不过,一些临床前的癌症疫苗研究已经展现出了极鼓舞人心的效果,再过几年,可能一些癌症本身也能被疫苗预防了。

HPV病毒。图片来源:图虫创意

总而言之,癌症不会传染给个体差异大的健康人,免疫缺陷的人群有一定风险,某些有传染性的病毒可能导致癌症,但其导致的癌症本身没有传染性。如果再生医学进一步发展,器官来源进一步扩大,“因为器官移植而患癌”也会成为过去式吧。(编辑:odette)

主要参考资料

  1. Yvette A. H. Matser et al., Transmission of Breast Cancer by a Single Multiorgan Donor to 4 Transplant Recipients, Am J Transplant, 2018, DOI: 10.1111/ajt.14766
  2. Eric A. Engels et al., Spectrum of Cancer Risk Among US Solid Organ Transplant Recipients,JAMA, 2011,DOI: 10.1001/jama.2011.1592
  3. Warrens, Anthony N et al., Advising Potential Recipients on the Use of Organs From Donors With Primary Central Nervous System Tumors, Transplantation,2012, DOI: 10.1097/TP.0b013e31823f7f47
  4. Murchison et al., The Tasmanian Devil Transcriptome Reveals Schwann Cell Origins of a Clonally Transmissible Cancer, Science, 2010, DOI:10.1126/science.1180616 
  5. Pearse et al., Allograft Theory: Transmission of Devil Facial-Tumour Disease, Nature, 2006, DOI: 10.1038/439549a
  6. Edward F. Scanlon et al., Fatal Homotransplanted Melanoma. A Case Report, Cancer, 1965, DOI: 10.1002/1097-0142(196506)18:6<782::AID-CNCR2820180616>3.0.CO;2-#

热门评论

  • 2018-11-22 14:09 天降龙虾

    所以,还是克隆自体器官来移植最安全。。。就算因此得了癌症,也不能算是被传染的。。。。

    [6] 评论

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全部评论(9)
  • 1楼
    2018-11-22 14:09 天降龙虾

    所以,还是克隆自体器官来移植最安全。。。就算因此得了癌症,也不能算是被传染的。。。。

    [6] 评论
  • 2楼
    2018-11-22 19:09 汉尼拔wang
    引用文章内容:包括过度晒太阳(皮肤癌)、吸烟(肺癌)、喝酒(肝癌)、撸串(胃癌和肠癌)、喝奶茶(糖尿病和胰腺癌)以及慢慢变老(各种细胞分裂错误积累性癌症)

    还好,我只有最后一种致癌因素~

    引用文章内容:第一种,是癌症本身在免疫背景极其类似的个体中传染。科学家在袋獾中就发现了这种现象

    看标题时就想到了这个~

    [0] 评论
  • 3楼
    2018-11-23 18:09 地球上的裸猿

    据WHO统计,宫颈癌是全世界女性第二常见的癌症。虽然大多数HPV感染不会引起任何症状,但持续的HPV感染可导致异常宫颈细胞生成,达到一定比例后有可能发展为宫颈癌。据估计,99%的宫颈癌都与HPV感染有关。HPV主要通过接触传播,除了宫颈癌,还可以引起男性和女性的其他类型癌症,包括肛门、生殖器,头颈癌和生殖器疣。因此,不论性别,在有初次性行为前接种HPV疫苗都能有效预防这些癌症——并不是预防癌症本身,而是预防导致癌症的病毒感染。
    不过,一些临床前的癌症疫苗研究已经展现出了极鼓舞人心的效果,再过几年,可能一些癌症本身也能被疫苗预防了。

    [0] 评论
  • 4楼
    2018-11-24 17:13 简尚风拾
    引用文章内容:撸串

    看起来癌细胞的泛滥也属于免疫系统的问题差不多就是某种癌变体内的免疫系统自检不出来的时候就是癌症发病的时候了...那么问题是如果一个人在做抗免疫排斥治疗的时候是不是最容易得癌症的时候呢?

    [0] 评论
  • 5楼
    2018-11-25 01:05 onlyu

    记得还有个特例是寄生虫的癌症转移到了身患hiv的宿主身上

    [0] 评论
  • 6楼
    2018-11-29 10:57 问答小智

    还是要看生活习惯和遗传基因

    [0] 评论
  • 7楼
    2018-12-02 00:45 浮生n若茶

    皮蛋都没你皮。。

    [0] 评论
  • 8楼
    2018-12-03 00:04 巧克力叉烧包
    引用文章内容:袋獾是种有袋类食肉动物,现今只分布在澳大利亚的塔斯马尼亚州,因此又有俗称“塔斯马尼亚恶魔”。它们长得像是老鼠和狗熊的杂交,个子不大脾气不小,找食打,占地打,连交配都打,打起来像磕了浴盐似的喜欢撕咬对方...

    感觉之前看过这篇文章啊……

    [0] 评论
  • 9楼
    2018-12-03 11:36 木造藏

    喂,科学界出了那么大的事,这里啥时候才有登?还在等上级指示吧

    [0] 评论

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MarvinP
MarvinP 遗传学博士生,科学松鼠会成员,科普专栏作者

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