これは癌に関する最高の一般科学記事かもしれません!

01がんと腫瘍

正式な科学の普及に入る前に、まず多くの人を悩ませるかもしれない小さな問題を紹介したいと思います。癌と腫瘍の違いは何ですか？

がんと腫瘍という言葉はしばしば同じ意味で使われますが、一般的にそれらには大きな問題はありません。本当に細かいことを言う必要があるなら、これら 2 つの単語にはいくつかの違いがあります。腫瘍のキーワードは「固形」であり、癌の属性は「悪性」であるため、悪性の固形腫瘍は癌であり、血液癌は腫瘍ではなく、良性腫瘍は癌ではありません。

02がんの原因

がんを引き起こす最も重要な要因は何ですか?遺伝子？汚染？ダイエット？煙？どちらでもない。がんの発症と最も相関関係にある要因は年齢です。

2013年、中国は初めて「がんに関する年次報告書」を出版した。下の図から、男性と女性の両方において、がんの発生率は 40 歳を過ぎると指数関数的に増加することがわかります。高齢男性は女性よりもがん、特に前立腺がんを発症する可能性が高くなります。

私たちがよく知っているがんの大半、肺がん、肝臓がん、胃がん、大腸がんなどは高齢者の病気です。子どもが白血病になる可能性はありますが、肺がんや肝臓がんになる子どもの話は聞いたことがありますか?人間の平均寿命が延びるにつれ、がんになる確率も高くなるのは避けられません。ハエが癌になるのはなぜ稀なのでしょうか?寿命が非常に短いため、癌になる前に死んでしまいます。ペットの犬や猫の寿命は10年以上、人間で言えば70～100歳に相当し、癌になる確率は決して低くありません。

では、他の要因も関係しているのでしょうか?絶対に。

がんは遺伝子の変異によって発生します。私たちの体には約2万個の遺伝子があり、そのうち約100個ががんに直接関係しています。これらのがん遺伝子の 1 つ以上が変異すると、がんが発生する可能性が非常に高くなります。遺伝子はなぜ変異するのか、またいつ変異するのか?遺伝子の変異は細胞分裂時に起こります。細胞が分裂するたびに突然変異が発生しますが、ほとんどの突然変異は重要な遺伝子に発生しないため、がんが発生する確率は依然として低いままです。細胞はいつ分裂するのでしょうか?組織を成長させたり修復したりする場合。

要約の数式は次のとおりです。

がんが発生する確率（p）＝細胞分裂の回数（a）×各分裂中に生じる突然変異の数（b）×突然変異した遺伝子ががんを引き起こす遺伝子である確率（e）

この式では、e はすべての人にとって同じであり、重要な要素は a と b です。がんに関連する多くの原因は、次の式で推測し説明できると思います。

(a) 年齢を重ねるにつれて、細胞はより頻繁に分裂する必要があるため、高齢者は若い人よりもがんになる可能性が高くなります。

(b) 人間の臓器が受けるダメージが大きいほど、修復が必要になります。組織の修復には細胞分裂が必要なので、細胞分裂の回数が増えるほど、修復に失敗する可能性が高くなります。そのため、長期にわたる臓器の損傷と組織の修復の繰り返しにより、がんが誘発されやすくなります。太陽にさらされると皮膚細胞が損傷を受けるため、日焼けの回数は皮膚がんのリスクに直接関係します。喫煙や深刻な大気汚染は肺細胞にダメージを与えるため、長期喫煙は肺がんを引き起こす可能性があります。刺激性食品や汚染食品を摂取すると消化管の表皮細胞が損傷するため、辛い食品や汚染食品を長期にわたって摂取すると食道がん、胃がん、大腸がん、直腸がんの発生率が上昇する可能性があります。慢性B型肝炎ウイルスは肝細胞にダメージを与えるため、B型肝炎ウイルス保有者は肝臓がんなどになりやすい。

(c) 細胞分裂ごとに生じる突然変異の数は人によって異なります。これは主に遺伝によって影響を受けます。遺伝子変異を持って生まれる人もいます。これらの突然変異は直接がんを引き起こすことはありませんが、細胞が分裂するたびに生成される突然変異の数が大幅に増加します。昨年、有名なハリウッドスターのアンジェリーナ・ジョリーは、乳がんを予防するために予防的両乳房切除手術を受けたとニューヨーク・タイムズに記事を書いた。そのニュースは世界に衝撃を与えた。彼女がこの決断をした理由は、彼女自身も彼女の家族もBRAC1遺伝子変異を持っていたからです。この突然変異により、彼女の細胞分裂によって生じる突然変異は通常の 100 倍になりました。その結果、彼女の母親を含め、家族の多くの女性が若くして乳がんを発症した。彼女自身は、乳がんを発症する確率が 87%、卵巣がんを発症する確率が 50% であると推定されました。科学的な観点からすると、体の他の部分（特に卵巣）が癌にならないという保証はなかったので、当時の彼女の行動は少し衝動的だったと思いましたが、それでも私は彼女の勇気を尊敬しました。その後、ジョリーも卵巣を摘出したいと望んでいると聞き、私の頭に浮かんだ言葉は「勇敢な無関心の行為」だけだった。

興味のある要素を見つけて、この式が本当に当てはまるかどうか確認してみるとよいでしょう。

03がんはなぜ致命的になるのですか?

人々が癌を恐れる主な理由は、その死亡率の高さです。しかし、がんがどのようにして患者を死に至らしめるのかとなると、多くの人はそれを説明できないかもしれません。大きな腫瘍を持つ人の中には手術後に元気になる人がいる一方で、腫瘍が見つかる前に亡くなる人もいるのはなぜでしょうか?

まず第一に、癌の重症度と腫瘍の大きさの間には相関関係はありません。 2012年、グエン・デュイ・ハイという名の有名なベトナム人がいました。彼は4歳の頃から腫瘍を発症し始めました。30歳になるまでに、彼の右足の腫瘍はなんと180ポンドにも達しました。この26年間、彼は徐々に運動能力を失っていったが、不思議なことに、他の症状はほとんどなく、手術後は比較的正常に見えた。この腫瘍は恐ろしく見えるかもしれませんが、重要な内臓に位置していない場合、実際には生命に対する脅威は比較的少ないです。この巨大な腫瘍は、ほぼ間違いなく良性の腫瘍です。もし悪性であれば、これほど大きくなることはないはずです。

良性腫瘍と悪性腫瘍の違いは何ですか？

腫瘍が転移しているかどうかを確認するためです。良性腫瘍は転移せず、「釘の家」とみなされるため、腫瘍自体を外科的に除去すれば、基本的には治癒したとみなすことができます。悪性腫瘍の大きさに関わらず、すでに転移しています。血液系やリンパ系に存在している可能性があり、あるいは体内の他の臓器に転移している可能性もあります。多くの癌（乳癌など）の転移は、通常、最初にリンパ節に到達し、次にリンパ系に沿って他のシステムに到達します。そのため、臨床的には癌患者に対してリンパ節穿刺検査が頻繁に行われます。リンパ節に腫瘍細胞がない場合、患者のリスクは比較的低く、化学療法と放射線療法の後に病気をコントロールすることができます。

では、がんは具体的にどのように致命的となるのでしょうか?

まず第一に、この質問に対する明確な答えはないということを言わなければなりません。患者ごとに状況は異なり、最終的な死因も異なります。しかし、一般的に言えば、それは特定の臓器の機能不全または全身の機能不全のいずれかの臓器不全に関連していることが多いです。腫瘍は、悪性かどうか、転移するかどうかに関わらず、過剰に増殖すると重要な臓器を圧迫する可能性があります。たとえば、脳腫瘍は重要な神経を圧迫し、死に至ることがよくあります。肺がんは増殖して肺の空間を埋め尽くし、肺の酸素交換能力が大幅に低下し、最終的には機能不全や死に至ります。白血病は正常な血液細胞の枯渇を引き起こし、全身性低酸素症や栄養失調などを引き起こします。

がんが転移すると危険性は大幅に増大します。理由の 1 つは、1 つの腫瘍が N 個の腫瘍に転移するため、当然ながら被害が大きくなることです。もう一つの理由は、転移の場所が非常に重要な場所であることが多いということです。より生命を脅かす場所は、脳転移、肺転移、骨転移、肝臓転移です。これら 3 つの場所には共通点が 1 つあります。臓器の重要性のため、手術は保守的に行われることが多く、腫瘍を完全に除去することは困難です。したがって、乳がんが早期に発見されれば、通常は問題ありません。乳房を外科的に切除するだけで、患者は何十年も普通に生活できます。しかし、乳がんが肺や脳に転移した場合、肺や脳全体を切除することはできないため、治療が難しくなります。したがって、あなたとあなたの両親は毎年定期的に病院に行って健康診断を受けなければなりません。病気を数か月早く発見できれば、何十年も長く生きられるかもしれません。

癌による死亡は、単一の臓器の機能不全ではなく、システムの機能不全によって引き起こされる場合があります。多くのがんは、まだ明らかではない理由により、筋肉と脂肪の両方が急速に失われ、患者の体重が急激に減少する原因となる可能性があります。これを悪液質といいます。このプロセスは現時点では治癒不可能かつ不可逆的です。患者がどれだけ食べたり、どれだけタンパク質を摂取したりしても、それは無駄になります。筋肉と脂肪は体のエネルギー供給に不可欠であるため、内分泌調節が重要となり、患者はすぐにシステム障害を経験することになります。例えば、国民的アイドルのスティーブ・ジョブズは、お金に頼って、膵臓がんと診断されてから8年間生き続けました。これは決して小さな奇跡ではありませんでした。しかし、病気になる前と病気になった後の写真をよく見ると、体の筋肉と脂肪がほとんどなくなっていたことがはっきりとわかります。彼は結局呼吸不全で亡くなった。

04なぜがんの治療は難しいのでしょうか？

私が育った頃は、がんとエイズが最も恐れられていた病気でした。私に尋ねたら、ガンとエイズのどちらが先に克服されるでしょうか？私の答えは間違いなくエイズです。

がんの治療はなぜ難しいのでしょうか?私の見るところ、主な理由は 3 つあります。

第一の理由は、がんが「内因性の病気」であるということです。がん細胞は患者の体の一部です。細菌感染症などの「外因性疾患」を治療するために、抗生物質があります。抗生物質はなぜそれほど効果があるのでしょうか?なぜなら、それらは細菌に対してのみ毒性があり、人間の細胞には影響を及ぼさないからです。したがって、抗生物質を非常に高濃度で使用することで、すべての細菌を殺し、患者を救うことができます。

がんに対処するのはそれほど簡単ではありません。がん細胞は悪い人間の細胞ですが、それでも人間の細胞です。したがって、彼らに対処するには、敵を 1,000 人殺して自分の敵を 800 人失うのとほぼ同じです。これはよく耳にする「副作用」です。たとえば、従来の化学療法薬は急速に増殖する細胞を殺すことができ、もちろん癌細胞には非常に有効です。しかし残念なことに、頭皮の下の毛包細胞など、私たちの体には急速に成長する正常細胞もたくさんあります。毛包細胞は髪の成長に不可欠です。化学療法薬は毛包細胞だけでなく癌細胞も殺します。化学療法を受けている患者が髪の毛をすべて失ってしまうのはそのためです。造血や免疫系の維持を担う造血幹細胞も死滅するため、化学療法を受ける患者の免疫系は非常に弱くなり、感染症に非常にかかりやすくなります。消化管の上皮細胞も死滅し、患者は重度の下痢や食欲不振などの症状に悩まされることになります。

このような深刻な副作用があるため、医師はがんの治療と患者の基本的な生活の維持との間で、常に賛否両論、さらには「妥協」を迫られることになる。そのため、化学療法薬の濃度は厳密に管理する必要があり、連続使用はできません。一度に 1 つのコースを受講する必要があります。

がんの治療が難しい2つ目の理由は、がんは単一の病気ではなく、数千、数万の病気の組み合わせであるということです。世の中に全く同じ葉っぱは２枚も存在しないし、全く同じ癌も２枚も存在しない。

例えば、肺がんは中国におけるがんの中で新たな死亡原因の第1位となっている。中国では毎年約60万人の肺がん患者がおり、米国では16万人が肺がんを患っています。よくこう聞かれます。「米国には肺がんの新しい薬はありますか？」私はこう言いました。「はい、あります。しかし、それは少数の患者にしか役に立ちません。」例えば、ノバルティスの最新の抗肺がん薬セリチニブは先週 FDA によって承認されたばかりです。肺がんの約1％に良い効果があります。しかし、私たちが長い間研究してきた新薬が、患者の 1% にしか効かないのはなぜでしょうか?

肺がんは病理学的に小細胞肺がんと非小細胞肺がんに簡単に分類されます。では、肺がんはこの2種類だけなのでしょうか？いいえ。がんは遺伝子の変異によって引き起こされ、それぞれのがんにおける変異遺伝子の数は 1 つ以上あり、大きく異なることが分かっています。最近の体系的な遺伝子配列研究によると、肺がん患者 1 人あたりの変異の平均数は 5,000 近くに達することがわかりました。非常に多くの変数がランダムに組み合わさるため、患者ごとに少しずつ異なります。中国の60万人を超える肺がん患者は、実際には60万種類以上のさまざまな病気を抱えている。

がんの多様性のため、製薬会社は毎回少数の患者に対してしか薬を開発できない運命にあると言えます。新薬の開発にはそれぞれどれくらいの費用がかかりますか? 10年＋20億ドル！膨大な時間と資金を投資したにもかかわらず、進歩は遅れています。すべての癌を克服するのは、不可能ではないにしても、長い道のりです。

3つ目は、がんの変異に対する抵抗力です。これはガンとエイズに共通するものであり、誰もが頭を悩ませているものです。これは、私たちがまだエイズを克服していない根本的な理由でもあります。

生物の進化は諸刃の剣である。自然は私たちにさまざまな環境に適応する能力を与えていますが、がん細胞は基本的な進化能力を保持しているだけでなく、さらに強力になっています。私たちが投与する薬剤に反応して、がん細胞は変化し続け、薬剤の効果を回避する方法を見つけます。セリチニブの臨床試験では、数か月の治療後に多くの癌細胞が変異したALK遺伝子を破棄し、癌の増殖を助ける新たな変異を生み出すことが判明した。このような急速な進化のスピードを見ると、自然を前にした人間の無力さにいつもため息をついてしまいます。

05 「早期スクリーニング」が大切！

がん予防には「検診」が欠かせません。

早期発見と治療が可能であれば、一部のがんの治癒率は 90% を超えることもあります。肺がん、子宮頸がん、大腸がんなど、さまざまながんの検査は、高度なエビデンスに基づく医療によって強力にサポートされてきました。一部の前癌病変または早期癌を適時に制御すると、癌の予防と治療の労力を半分にして、2 倍の結果を達成できます。

06がん予防の鍵は「アンチエイジング」

がんの主な原因は免疫力の低下です！ PNAS誌の最近の記事では、異なる推測が提示されている。つまり、年齢を重ねるにつれて免疫力の低下が、がんの発生率増加のより重要な要因となるということだ。さらに、この理論は男性の癌発症率が女性より高いという現象も説明できます。

がんの発症と免疫力の低下

しかし、ダンディー大学のテア・ニューマン教授のチームは、ヘリオット・ワット大学、エディンバラ大学、フランスのキュリー研究所の科学者と共同で、この背後にある大きな理由は遺伝子変異ではなく、免疫力の低下であることを発見しました。

免疫システムの老化の主な原因は胸腺の変性です。胸腺は、T 細胞が分化、発達、成熟する場所であり、体内の重要なリンパ器官です。

研究により、胸腺は加齢とともに衰え、平均して16年ごとにほぼ半分に縮小し、T細胞の生産もそれに応じて減少することがわかっています。さらに、特定の癌の発生率の増加は、新しい T 細胞の数の減少と関連しています。

研究者らは、T細胞と癌細胞の戦いを、ある一定の閾値を超えると癌細胞が勝利する「戦争」に例えた。この閾値は加齢とともに低下し、T 細胞の生成に比例すると研究者らは考えています。

加齢とともにT細胞数は減少し、がんの発生率は上昇する

シーア・ニューマン氏のチームは、18～70歳の癌患者200万人のデータを分析し、癌発症率の上昇と免疫力の低下の関係を評価する数式を作成し、それを100種類の癌の年齢分布と比較した。

結果は、免疫力の低下ががんの発生と進行に予想以上に大きな役割を果たしていることを示しています。これは、がんを予防する鍵は遺伝子変異ではなく免疫システムにあるかもしれないことを意味します。

がんに直面したとき、私たちが強いか弱いかに関係なく、危険を冒すのではなく、健康的な食事、適切な運動、定期的な健康診断、幹細胞によるアンチエイジングなどを通じてリスクを最小限に抑える予防策を講じる必要があります。