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药理学博士生:并非给马兜铃酸洗白,我只谈研究的3个逻辑漏洞

作者:侯睿 来源:北京协和医学院药物植物研究所 日期:2017-11-10
导读

         前几天发表于Science子刊Sci Transl Med关于马兜铃酸和肝癌发生相关的文章在圈内引起不小的轰动,文章的主要结论认为马兜铃酸是台湾和大陆肝癌的最为潜在的诱导因素。一时间,这个研究结果被各大医学媒体竞相报道和转载,对于马兜铃酸这个词也是谈之色变。

关键字:  马兜铃酸 | 肝癌 

        前几天发表于Science子刊Sci Transl Med关于马兜铃酸肝癌发生相关的文章在圈内引起不小的轰动,文章的主要结论认为马兜铃酸是台湾和大陆肝癌的最为潜在的诱导因素。一时间,这个研究结果被各大医学媒体竞相报道和转载,对于马兜铃酸这个词也是谈之色变。对于面向公众的各个媒体,特别是自媒体,以科普的形式向公众介绍这篇论文的研究成果本没有任何问题,然而,对于药理学专业的我而言,认识这篇文章的研究成果却不能仅仅停留在这个层面上。仔细挖掘文章内容之后,我在这篇文章的行文思路中发现了一些值得拿来讨论的逻辑漏洞,这些问题如果不得到合理解释,那么马兜铃酸诱导肝癌的说法是否完全正确,还有待商榷。

        当然,这仅仅是从逻辑上质疑这篇文章得出结论的方式,并非去否认马兜铃酸的致癌作用或者毒性,毕竟马兜铃酸的毒性和致癌性或者其肾损伤作用,早就是业界公认的了。

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        马兜铃酸诱导的特征基因突变是研究团队自己定义的

        文章的最主要结论可以归纳为两条:①马兜铃酸能够引起基因突变的特征是确定的;②通过对肝癌样本的全基因组测序分析,发现台湾98例肝癌患者的病理样本中,有78%具有马兜铃酸诱导基因突变的特征,大陆89例肝癌样本中,有47%具有相关特征,而日韩以及欧美这方面的比例就相对较低。

        然而需要注意的是,马兜铃酸诱导基因突变的特征表现,在文章中被定义为高比例的A:T>T:A突变(此研究团队对于这种突变的表述有两种,包括A:T > T:A mutations,以及A:T to T:A transversions,在此均使用这一种表述方法),这个特征表现是该团队在既往研究中,通过测序马兜铃酸处理的体外培养细胞得来的。

        那么一一对应的,有两个问题就不得不提出来。

        1.文章的试验方法(Method)部分,关于患者对于马兜铃酸的暴露是如何界定的,多长时间,服用多大剂量,这篇文章完全没有提及。在Method中有一句话讲的是,这个试验是一个回顾性的试验,因为在试验开始之前,没人知道这些肝细胞癌的患者到底有没有表现出马兜铃酸致突变的特征。而文章的结果(Results)部分的行文逻辑就是,检测出高比例的A:T>T:A突变,即认为是马兜铃酸致突变的结果(文章中表述为AA mutational signature)。换句话说,这篇文章是建立在他们团队已有研究基础上的,即暗含的一个逻辑就是:肿瘤组织中高比例的A:T>T:A突变必然是马兜铃酸暴露的结果。

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        2.关于马兜铃酸诱导基因突变的特征表现,此篇研究并没有进行证明,而是引用的相关文献。然而,提供这个结论的3篇参考文献,全部是该团队的研究成果,包括Sci Transl Med. 2013 Aug 7;5(197):197ra101., Sci Transl Med. 2013 Aug 7;5(197):197ra102. ,Genome Med. 2015 Apr 28;7(1):38. 。下面我们一个一个来看。

        得出“马兜铃酸导致特征基因突变”结论的参考文献说了点啥?

        Sci Transl Med. 2013 Aug 7;5(197):197ra101.

        这篇文章用马兜铃酸刺激HK2细胞HK2(人肾近曲小管上皮细胞)并且测序,发现了明显的A:T到T:A的基因突变,而此模型为慢性模型,HK2细胞用浓度10 μM(按照文章说法为亚毒性非致死剂量)的马兜铃酸处理了6个月。而体内试验却只利用C57小鼠做了50 mg/kg的肾急性毒性试验,至于在体内模型上有没有马兜铃酸导致的突变特征,这篇文章没有提及。

        Sci Transl Med. 2013 Aug 7;5(197):197ra102.

        这篇文章讲的是19例曾暴露于马兜铃酸的患者,其尿路上皮癌的测序表明,72%的突变为A:T到T:A的基因突变,即马兜铃酸致突变的特征。

        Genome Med. 2015 Apr 28;7(1):38.

        这项研究对于2例确定摄入马兜铃酸的膀胱癌患者病理组织进行测序,发现了明显的A:T到T:A的基因突变,并在此基础上扩大了样本研究。

        这3篇关于马兜铃酸突变特征的引文,仅第一篇用一个体外试验进行了特征研究,其余两篇的结论都是建立在第一篇特征研究结果之上,与此次肝癌的研究类似。

        且不说基于同样结论的研究,居然发了好几篇这种相关文章,换个癌症样本又发了一篇,有灌水的嫌疑,这里有3个重大逻辑问题需要搞清楚。

        问题一:所有高比例A:T>T:A突变都要马兜铃酸背锅吗?

        这篇关于马兜铃酸致肝癌的研究的最大问题在于,是不是所有高比例的A:T>T:A突变都可以认为是马兜铃酸造成的。首先,作者自身承认此研究为回顾性研究,而文章的表现出的逻辑是,凡是检测到这种特征基因突变的情况都认为是马兜铃酸致癌症基因突变的特征。在这种情况下,需要排除的是:

        1、是不是只有马兜铃酸致基因突变才有高比例的A:T>T:A突变的特征,而其他致突变物质或因素均无此特征,如果不是,则具有此特征的突变不能认为均由马兜铃酸导致。特别是临床研究中,患者取样前的生活习惯以及所受的影响均无法控制,因此不能排除在此研究中高概率、高比例的A:T>T:A突变的特征,是拜其他致突变因素所赐。这个问题,此研究所引用的文献并没有回答。

        2、在亚洲,包括台湾和中国大陆的肝细胞癌患者中,高比例的A:T>T:A突变的特征远高于欧美,是否与人种不同相关。即同样是肝细胞癌,亚洲人本身就是高比例的A:T>T:A突变而欧洲人不是这样。类似的影响因素还包括饮食结构不同、乙肝的广泛传播等,这些因素此项研究并没有排除。

        问题二:抛开剂量谈突变也是耍流氓

        即使有人说,马兜铃酸这种诱导突变的物质没有绝对的安全剂量,但是对于基因突变,人体自身是有一套自我修复机制的,因此想要引起能够诱发癌症的突变,仍然需要摄入一定剂量持续一定时间才能导致。

        1.多大剂量的马兜铃酸摄入多长时间能够导致这种突变特征?这是高比例的A:T>T:A突变作为马兜铃酸致突变特征的条件问题。在相关参考文献中,仅仅是将HK2细胞在10 μM浓度的马兜铃酸里连续培养了6个月之后进行测序。这样的造模方法,到底相当于每天摄入多少马兜铃酸?连续摄入多长时间?该团队的一系列文章均没有涉及。

        2.更大的漏洞在于,在这个研究中,连动物的长期毒性试验都没有做,仅仅做了急性毒性,而对于急性毒性的试验,仅仅报道了毒性作用,却没有涉及致突变作用。这些数据的缺失让人不得不怀疑,在马兜铃酸的长期毒性试验中,或许动物还没来得及发生能够诱导癌症的突变,就已经被马兜铃酸的肾毒性毒死。那么同样的情况,在肝癌患者中,到底有多少人能够不受肾毒性的影响,而摄入足够剂量的马兜铃酸,以至于能够导致肝癌。还是同样的问题,是不是所有高比例的A:T>T:A突变均可以认为是马兜铃酸造成的,要下结论恐怕为时尚早。

        问题三:马兜铃酸高摄入地区的肝癌发病率到底高不高?

        对于台湾地区和中国大陆,马兜铃酸诱导突变致肝癌的特征明显高于日韩以及欧美这个问题而言,其潜在的台词是,这些地区存在广泛的马兜铃酸暴露,即马兜铃酸的过量摄入。那么,如果一个地区存在对某种癌症的特殊潜在威胁,该地区此种癌症的发病率应该“水涨船高”。而此项研究根本就没有提到中国大陆、台湾地区,以及日韩、欧洲、美国等地区肝癌的总体发病率,而只讲到了具有高比例A:T>T:A突变特征的肝癌比例,这种统计方式的意义也有待商榷。

        此外,还有一个问题需要纳入讨论,即样样本的取样方式。这篇关于肝癌的研究对于台湾地区肝癌组织的98例取样,仅仅从两家医院获得,这样的取样方式是否真正具有代表意义,也是有待商榷的。

        综上,对于马兜铃酸造成A:T>T:A突变的结论,笔者个人倾向于认为是正推可以、反推不行,即马兜铃酸可以造成癌组织高比例A:T>T:A突变,而并非所有具有此特征的突变均由马兜铃酸造成。直接将具有这类特征突变的肝癌均认为是马兜铃酸暴露导致,这个结论显然下得为时尚早。

        对于马兜铃酸,仍需要摆正态度

        然而,以上仅为对于这项研究结论方式的质疑,至于如何看待马兜铃酸,仍需要摆正态度。

        1.这篇文章存在逻辑漏洞,并不代表马兜铃酸的毒性和致癌作用就不存在。

        2.马兜铃酸的致癌性是一个值得注意的问题,虽然这篇文章的结论方式有待商榷,但是这种研究结果的传播,有利于公众对于马兜铃酸暴露潜在伤害的关注,该研究结果仍有一定参考价值,只是应当客观对待,不要盲目过度解读。

        3.对于Sci Transl Med来说,刊登这样的文章也没有任何问题,虽然其可能存在逻辑漏洞。科研论文存在不能自圆其说的情况,甚至得出错误结论的情况是正常的。对于这种可能与重大健康安全问题相关的研究,科学期刊也有刊登的必要,以引起广泛重视,即便今后的研究结果完全否定了这篇文章的结论,能够促使公众关注并正确认识马兜铃酸这种物质,也是这篇文章的贡献所在。

        4.马兜铃酸这类物质存在于一些中药里,这是无可否认的,因此,有必要在将马兜铃酸毒性和致突变性作用机理研究透彻的情况下,讨论这些中药的应用问题。以目前的情况,作为具有安全隐患的物质,对含有马兜铃酸的中药采取限制使用的态度是正确的选择。

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