中山二院“集体患癌”可能是辐射暴露所致吗？

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在原本就对辐射心怀恐惧的围观者甚至是部分研究人员看来，作为当事方的研究中心既然要用到放射性设备，则怀疑设备管理不当而致癌也就顺理成章。但实际上，辐射与癌症之间的关系比我们想象的可能要更复杂一些。
撰文 | 王晨光
中山二院“集体患癌”事件中，认定工作环境是致癌原因的人首先怀疑该实验室用于建立小鼠肿瘤模型的致癌剂，笔者在前一篇文章中分析了目前即使有明确致癌效应的因素，短短几年内也不太可能让人出现可被诊断出的当时传言中所说的实体癌——乳腺癌和胰腺癌。
更新、更进一步的情况发展是，有人分析实验室之前发表的文章，指出该实验室有针对小动物的PET-CT设备，试图从电离辐射的角度把患癌归因于实验室环境以及管理不到位。PET-CT检测技术利用的是属于电离辐射的X射线，同时还需要给小鼠注射一种同位素示踪剂用于体内肿瘤成像。怀疑者推论操作人员可能防护不当，沾染同位素后遭受辐射患癌。
这种推测貌似有理，实则缘于不了解辐射和肿瘤发生之间的关系。
“辐射致癌”结论源于流行病学数据
辐射根据其强度分为非电离辐射和电离辐射，为方便叙述，本文以下提及辐射一词时特指电离辐射。
辐射与癌症发生之间的关系存在一些证据，但并非所有证据都一致，辐射致癌的因果关系远不如化学致癌剂明确。例如，化学致癌剂和癌症发生的关系不仅有流行病学数据的支持，也有大量生物学实验证据的支持；而辐射致癌的支持证据主要来自流行病学数据而非实验数据，现有的小鼠血液和淋巴瘤的辐射模型多是在特殊遗传背景的品系上获得的。
辐射致癌的流行病学数据主要有以下几个方面。
1950年之前工作的放射科医生和医疗放射技术人员由于职业性接触辐射，患癌症的风险较高。这方面因素相关的最常见癌症是白血病、乳腺癌和皮肤癌（通常是鳞状细胞皮肤癌）。
20世纪，放射性镭被用于一些日用产品，接触大量放射性物质的工人患骨癌和鼻窦癌的风险增加。
地下矿工暴露并吸入大量氡气，增加了患肺癌的风险。
以上几种情况是在放射性危害没有得到充分认识的情况下发生的，近年来由于安全措施的加强，这些领域患癌症的风险没有再显著增加。
更有名的一个流行病学数据来源是对广岛和长崎原子弹爆炸后的幸存者所做的长期随访，发现癌症发生率增加，而且与辐射暴露剂量正相关。
长期暴露于高强度辐射环境，如切尔诺贝利和福岛的抢险人员、核武器试验参与者和核工业员工，患白血病和甲状腺癌的风险似乎更高。
一些癌症患者在接受放射治疗后可能出现不同于原发癌的新类型癌症。不过支持放疗诱发第二种癌症的证据也比较弱，即使放射治疗确实能诱发癌症，也不会马上发生。大多数白血病在暴露后5-9年内发生，患者在放射治疗后至少10年内都不可能因放射治疗而患实体癌。
由于大气屏蔽减少，长期飞行的机组人员暴露于更高水平的宇宙辐射，似乎患皮肤癌和乳腺癌的风险增加，尤其是在跨越洲际的远距离飞行中。但这方面研究存在样本数量太小和多种混杂因素的共同问题，证据质量不高。例如，长时间跨时区飞行需要考虑时差影响，生物钟紊乱本身可能构成癌症风险。
目前辐射致癌证据较为明确的是血液和淋巴肿瘤，对其它实体瘤的研究证据还有一定的不确定性。即使不排除辐射致癌，这个过程也比化学致癌更加漫长。
需要注意的是，流行病学数据均来自于相对高强度辐射暴露和癌症发生的关系（如对日本原子弹爆炸幸存者和特定放射诊断或放射治疗的接受者的调查）。与高剂量辐射有关的癌症包括白血病、甲状腺癌、乳腺癌、膀胱癌、结肠癌、肝癌、肺癌、食道癌、卵巢癌、多发性骨髓瘤和胃癌。美国卫生与公众服务部有资料表明，辐射也可能与前列腺癌、鼻腔/鼻窦癌、咽癌、喉癌和胰腺癌有关。
有统计显示，接触碘-131会增加患甲状腺癌的风险，并且多次接触的人和年轻时接触的人患癌风险更高。因甲亢接受放射碘治疗的患者，除甲状腺癌风险稍有增加外，其它癌症的风险均未增加。
低剂量辐射与致癌的关系仍然是一个复杂而有争议性的话题，因为存在一些相互矛盾的研究结果。虽然辐射在高剂量下可能致癌，但公共卫生数据并没有建立起低剂量辐射（低于100mSv）与癌症发生的关系。对长期暴露在高于正常本底辐射的低水平辐射下的职业工人进行的研究表明，他们患癌几率跟其他群体比并没有显著增加。低剂量辐射可能导致的癌症，与自然发生的癌症或接触其它化学致癌物质导致的癌症也难以做出区分。
相反，低剂量辐射和癌症发生无关的证据却有不少。来自大自然的背景辐射是大多数人的主要暴露源，辐射水平通常为每年约2mSv，但有的地区会高出很多。例如人口密集的印度喀拉拉邦和马德拉斯州，有相当多的人每年接受15mSv的辐射；巴西和苏丹一些居民这个量达到40mSv；最高的当属伊朗拉姆萨尔地区，居民每年暴露量高达260mSv。然而，迄今没有找到证据表明这些高背景辐射的地区癌症发病有增加。
中国阳江属于较高背景辐射区，平均年度累积辐射剂量为6.4mSv，比其它地区高出2-3倍。研究人员于1987-1995年期间跟踪超过10万当地居民，与对照区域相比，当地居民胃癌、结肠癌、肝癌、肺癌、骨癌、女性乳腺癌和甲状腺癌的相对风险低于其它地区；白血病、鼻咽癌、食道癌、直肠癌、胰腺癌、皮肤癌、子宫颈癌、脑和中枢神经系统以及恶性淋巴瘤的相对风险略高。但所有数据均没有统计学上的显著差异。
即便如此，辐射防护界还是保守地认为，任何数量的辐射都可能带来一定的致癌和遗传效应风险，而且辐射量越大，风险越高。总的来说，科学界对于辐射对人体的影响仍在不断研究和评估中。
辐射同样无法在短时间内让人患癌
辐射暴露和癌症发生之间的因果关系尚缺乏充分的实验证据支持。实验研究多集中在以下几方面：双链DNA断裂是辐射引起的最重要的生物学损伤，并可能产生相应的细胞和分子水平的变化；DNA损伤的修复可能发生错误（尤其在p53、BRCA基因功能缺失的细胞内），并且有证据表明错误修复过程可产生突变；癌细胞中亦存在大量突变，癌症是基因突变积累的结果。但这些生物学水平的研究，能表明的也只是辐射有通过造成基因突变诱发癌症的可能性。
尽管辐射诱发的突变表现有多种，但最常见的是造成基因缺失而不是碱基变化（点突变）。由此，辐射诱发癌症的假说通常就集中在肿瘤抑制基因遭受辐射后失去功能的角度，而这仅仅是癌症发生多步骤中的一步。如果没有驱动基因的变异，癌症还是不会发生。只有在白血病和淋巴瘤中，辐射可能诱导染色体易位，导致癌基因异常活化。也就是说，除了白血病和淋巴瘤外，当前对辐射和癌症发生关系的确定性认识均为间接影响，辐射暴露引起基因组不稳定，参与了肿瘤发生“突变-选择”的多步骤过程。
基于肿瘤发生的多阶段特点，区分辐射引起的变化和其它风险因素是非常困难的。而且辐射诱发的癌症没有明确特征，关于人类癌组织中辐射特异性变化方面的研究也一直没取得多少进展。
但有一点是确定的，那就是辐射诱发癌症的发生、发展过程也很长，即使是发展“很快”的白血病和淋巴瘤，也并非暴露于辐射后马上患病。还是以二战时原子弹爆炸为例，日本受辐射人群超过正常白血病发病率的“超额”癌患是在爆炸2年后才出现的，第6-8年达到高峰。对其它实体瘤的影响是在原子弹爆炸十多年后才显现。延续了50多年的研究得出结论：任何年龄的急性辐射暴露都可能增加余生患癌的风险；随着幸存者年龄的增长，与辐射相关的“超额”实体癌患者有所增加。
核爆附近辐射剂量与癌症风险的关系为：爆炸点2.5公里范围内幸存者的平均辐射暴露约0.2Gy，相对其它人群癌症发生率高出约10%。更接近爆炸点受到1Gy剂量辐射的人，患癌风险增加了50%，呈现与辐射致癌的剂量关系。
我们因此可以得出结论，辐射（即使很高剂量）不会在短时间内诱发癌症。除了血液和淋巴瘤外，其它实体癌即使是辐射造成的，发病过程也需要十几年甚至几十年。而根据院方回应，中山二院“集体患癌”事件中的三位患者，均属于非血液和淋巴瘤的实体癌。
实验室的辐射剂量有多高？
在了解以上信息的基础上，我们可以回头分析一下“集体患癌”事件当事实验室中的PET-CT会不会给操作人员带来癌症发生风险。
PET-CT由两个部分组成，PET扫描和CT，两者一起完成。CT的辐射暴露范围非常广泛，具体取决于测试类型、扫描的身体区域和测试目的。用于检查人类癌症转移癌灶一般为全身扫描，患者接受的辐射剂量有30mSv左右。
PET扫描还需要给患者注射18F-FDG，这是一种肿瘤同位素示踪剂，注射的放射量为400MBq左右，结合该同位素在体内的衰减和代谢，每次PET扫描患者大约接受8mSv放射剂量。加上全身CT的30mSv，患者每次PET-CT接受接近40mSv辐射。
40mSv是什么概念呢？国际放射防护委员会（ICRP）建议职业辐射暴露限制，5年期间平均有效剂量每年20mSv，单年度不超过50mSv。
而小鼠每次进行PET-CT时，暴露的辐射量比人要低很多倍，即使防护不当、操作人员沾染了具有放射性的18F-FDG，剂量也远低于职业辐射暴露限制量。就算考虑极端情况，研究人员每次都操作不当、每次都把针头扎到自己身上，也不太可能超出人做PET-CT时的18F-FDG注射量。
如果18F-FDG存放不当造成实验室表面污染呢？这种情况也几乎不可能给实验室人员带来患癌风险。实验室开展的是小鼠实验，18F-FDG用量不大；并且18F-FDG半衰期很短，只有一个多小时，只需要一天时间，放射活性就衰减到原剂量的万分之一以下；最后，同位素18F发出的是贝塔粒子，穿透力不强，只能穿透表层皮肤，不会对深层组织造成伤害。
种种原因的共同作用下，这次“集体患癌”事件中，围观者一开始相信“6+1”传言（短时间内实验室出现了6个乳腺癌和一个胰腺癌）；在当事医院方面给出回应之后，公众大多相信了院方给出的患者数字，但依然倾向于怀疑是实验室环境因素所致。而无论有意无意，网上的传言则是打一枪换一个地方，不停切换主题，最新的传言已经发展到了“三人所患都是罕见型癌症，罪魁可能是IBT13131”，IBT13131这款新开发的抗癌药物居然成了强力致癌剂了——但传言无论多么匪夷所思耸人听闻，依然可以成功引导舆论。
患上癌症无疑是不幸之事。无论是出于个人好奇心驱使还是本着科学目的，旁观者或研究者要去探究某个人或某个群体患癌的原因也无可厚非；但如果因同情、共情和愤怒而失去起码的理性判断，则很可能不会给患者带来实质帮助，甚至可能对患者及其家属造成二次伤害。
在多年从事抗肿瘤研究与教学、早已习惯于与实验室中各种致癌因素打交道的笔者看来，所有一看到“曾在某中心工作学习过的若干人同一年被确诊癌症”，就试图将罪魁祸首归于实验室环境及其管理，均属于缘木求鱼之举，因为他们犯了共同的错误：把非专业认定的传言和基于传言的猜测当事实。理性的态度是，正视基于科学的基本认知，将对患者的同情和对官方处理问题的不满与科学问题相区分，关注事件中能确认的信息，再予以具体分析。
参考文献及链接
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[8] https://amp.cancer.org/cancer/ri ... s-cause-cancer.html
本文作者为生物学博士，曾任美国托马斯·杰斐逊大学Sidney Kimmel癌症中心研究员、癌症生物学系副教授、中国医学科学院放射医学研究所研究员/辐射损伤防护与药物研究室主任、协和医学院教授/博导，目前从事抗肿瘤药物的研发。
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