科学假说与原发性肝癌病因学研究

医学与哲学 2000年第9期第21卷 医学方法论

作者：胡国信　刘晶美

单位：江西医学院第二附属医院　消化内科，江西　南昌　330006

　　中图分类号：R735.7　　文献标识码：A　　文章编号：1002-0772(2000)09-0030-03

　　原发性肝癌(简称肝癌)是目前世界上发病率最高的恶性肿瘤之一。从全世界范围来看，在各种恶性肿瘤中，男性发病率居第7位，女性居第9位；在我国，肝癌的死亡率占常见恶性肿瘤死亡率第二位(仅次于胃癌)，在部分农村占第一位^［1］。肝癌之所以能够对人类造成如此之大的威胁，主要因为人们对它发生的病因和发展机制尚不十分清楚，难以做到早期诊断和早期治疗。因此，肝癌的病因研究就显得十分重要。本文仅就假说方法在肝癌病因学研究中的应用及其作用作一初步探讨。

　　任何一项重要假说，都是在一定的科学事实材料和科学理论基础上建立起来的^［2］。在科学不发达的时期，由于没有先进的手段和实验设备，人们对肝癌病因的研究主要依靠流行病学调查，因此就带有更多的假定成份。肝癌的发生与人体遗传、环境、社会和精神等因素有关。人们通过流行病学研究发现，各国不同地区和不同种族之间，肝癌发病率有明显的差异，如东方的中国、日本发病率较高；而西方的美国等国家发病率就较低。这一现象使人们推测，遗传因素可能在肝癌的发生中占有重要地位。但后来通过移民流行病学调查(是将人群、时间、空间相联系起来进行流行病学分析的一种方法)发现，从肝癌高发区移民到低发区后移民后代肝癌的发病率明显下降，这就促使人们对遗传因素的作用进行重新估价。

　　进一步研究表明，肝癌高发区与低发区的主要差异，在于环境因素而不在于遗传因素。因此，环境因素可能与肝癌的发病关系最大。环境因素，是指人们所处的自然条件和生活条件，包括土壤、气候、水源、食物品种和饮食习惯等。目前知道，与肝癌发生有关系的环境因素主要包括：食物中的黄曲霉毒素(AFT)、乙型肝炎病毒(HBV)的感染及水污染等。在诸多因素中，哪种因素与肝癌发病关系最大、最密切呢?人们为此做了大量的调查和研究，并提出了一些假说。

　　1　黄曲霉毒素与肝癌关系

　　黄曲霉毒素(afcatoxin,AFT)是由黄曲霉菌(Aspergillus flavus)产生的真菌毒素。早在20世纪50年代末期，人们就开始了对它的研究。1960年，发生了两起震惊世界的事件，即英国10万只火鸡幼雏进食霉变花生饼后死亡和美国船运鳟鱼大批死亡并发现肝癌。事件发生后一年，人们首次从上述花生饼饲料中，分离出能致雏鸭肝脏中毒、Rf=0.7的蓝色荧光化学物质——黄曲霉毒素，并用流行病学方法证明两起事件与黄曲霉毒素相关。从此，国内外都开始重视黄曲霉毒素与肝癌关系的研究。早年，许多学者在非洲、东南亚等地用流行病学调查方法，发现黄曲霉毒素摄入量与肝癌发生率相关；后期，在美国、香港及中国内地如启东等地进行病理对照调查也表明，摄入黄曲霉毒素高者发生肝癌的危险性明显增加。同时在实验室研究也取得了一些重要结果。研究发现，黄曲霉毒素是一簇相似结构的毒素，分为AFB₁、AFB₂、AFG₁及AFG₂等(其中以AFB₁毒性最强)。它们都有一个糠酸呋喃结构和一个氧杂萘邻酮(香豆素)结构，前者与毒性和致癌性有关，后者能加强毒性和致癌性。进一步研究表明，黄曲霉毒素对肝细胞的作用主要是，抑制RNA聚合酶，使核糖体和核的RNA合成受阻；抑制DNA前体，改变DNA的模板性质，干扰DNA的转录；使蛋白质的合成作用也受到抑制。Wogan等研究了AFB₁与肝细胞大分子结合后，认为AFB₁在肝线粒体酶作用下活化为环氧化合物才有致癌作用，此环氧化物与DNA的鸟嘌呤结合成2，3-二氢-2(N7-鸟嘌呤-3-羟基黄曲霉毒素B₁)。这是关于黄曲霉毒素致癌机理探索的初步假设。而且黄曲霉毒素的毒性和致癌性在动物模型实验中也得到证实，国内外许多学者在大鼠、鸭、鳟鱼、猴等动物中诱发肝癌，并与黄曲霉毒素呈剂量—效应关系^［3］。因此，没有哪种因素能象黄曲霉毒素这样具有大量事实说明它与人类肝癌之间关系，为此人们就提出了“黄曲霉毒素是致人类肝癌主要因素”的假说。　　假说，毕竟不是理论，其对事物和现象作出的新说明，只是在有限的事实基础上，凭借思维活动作出的，这就必然带有推测的性质。因此假说具有假定性的特点。假说的假定性特点，决定了它的内容的不确定性和可变性^［2］。上述假说，确实有大量事实材料作基础。但是随着对疾病的认识深入，它的假定性的特点就日渐显露出来。

　　上面提到的流行病学和动物试验的结果都显示黄曲霉毒素的致癌性，而关于这方面的流行病学调查往往只局限于对流行地区的食物霉菌分布、黄曲霉毒素含量测定和肝癌发生率的调查，没有把作为外因的食物中的毒素含量与肝癌发病的内因联系起来调查，如在调查指标中就缺少与人类直接联系的指标(例如，人体血液中或肝组织中黄曲霉毒素的含量等指标并没有检测)。而且黄曲霉毒素的致癌性只是在动物模型实验中得到支持。至于Wogan等提出的AFB₁致癌机理，到目前为止，人类还从未分离出环氧黄曲霉毒素，因此关于这个机理还只是一个设想^［3］。同时，人们发现在黄曲霉毒素摄入量低的国家和地区如日本，肝癌的发病率也较高。

　　我们知道，当一个假说要发展为理论，必须能说明和解释已知全部的事实，即必须符合假说的解释性原则，如果有一个事实与假说有矛盾，那么这个假说原则上要修改或放弃。

　　综上所述，“黄曲霉毒素是致人类肝癌主要因素”的假说没有直接依据，不能完全成立，正如里昂肿瘤研究中心评语所称：“摄食黄曲霉毒素或其他毒素与居民肝癌未曾建立起因果关系”^［3］。但关于它们之间关系的大量事实和研究结果，极大地推动了人们对肝癌与黄曲霉毒素关系的进一步研究和探索。最近，陆培新等^［4］采用测定肝癌患者血清中黄曲霉毒素B₁—白蛋白(AFB₁-Alb)加成物的方法来进一步探索黄曲霉毒素在肝癌中的作用。结果显示，肝癌组人群血清中AFB₁-Alb阳性率为76.7%，明显高于正常对照组的48.7%，比值比(OR)为3.74；肝癌组人群血清中AFB₁-Alb的浓度也高于对照组(P＜0.01)。而且还发现黄曲霉毒素与乙型肝炎感染在肝癌发生中可能具有协同作用。因此，目前人们普遍认为肝癌与黄曲霉毒素有一定相关关系，黄曲霉毒素是肝癌发生的重要因素之一。

　　2　乙型肝炎病毒与肝癌的关系

　　自从1963年Blumbery发现澳大利亚抗原，1968年Prince确定了它和乙型肝炎关系以来，人类对乙型肝炎病毒(简称HBV)、乙型肝炎与肝癌之间关系的研究取得了很大进展。现在，通过大量的事实材料和理论依据，人们普遍承认“HBV慢性感染与肝癌发生密切相关”的学说。但是要知道，这个学说在早期是以假说方式提出来的，正是因为在假说基础上，应用假说方法，才得到了上述结论。那么这个假说是怎样建立，并发展为学说呢?

　　20世纪60年代，人们就注意到肝癌患者有肝炎者明显高于对照组，并且发现肝癌的发病率和乙肝表面抗原(HBsAg)(HBV标记物)阳性具有明显的地理分布相关性，如在西欧、美国等低HBV感染的国家，男性肝癌标化死亡率为3/10万；而非洲、东南亚等高发感染区，其中某些地区肝癌发生率达25～100/10万。此外，许多学者在HBV感染与肝癌的病毒学关系研究方面也取得了进展。1968年，Snyder报告费城动物园土拨鼠常患肝癌；1978年，Fox chase癌症研究所的Summer等发现与人HBV相似的土拨鼠肝炎病毒(WHV)；1980年，Marion等和Mason等相继报道了Beechey地松鼠肝炎病毒(GSHV)和北京鸭肝炎病毒(DHV)。它们统称为嗜肝病毒，都有部分双链DNA。研究发现，嗜肝病毒在形态学和免疫学上几乎与人HBV相同，慢性感染的土拨鼠特别易患肝癌与人HBV携带者发生肝癌非常相似^［5］。人们利用电子显微镜也在肝癌病人的肝癌及癌周围组织超微结构中发现了HBV样颗粒^［6］。因此，人们就开始注意肝癌与HBV感染之间的关系，并提出了“HBV感染与肝癌的发生有密切关系”假说。

　　众所周知，一个假说的提出或建立，不仅要有大量的事实材料和理论依据，还必须接受实践检验^［2］。到了80年代，随着分子生物学的发展和被应用于HBV感染与肝癌关系的研究，使假说经历了许多实验检验，并得到了不少有意义的实验资料支持。

　　1978年，Lutwick等首次在肝癌病人细胞DNA中发现HBV病毒碱基序列，后来进一步研究表明，几乎所有血清HBsAg阳性肝癌患者均有HBV DNA整合入细胞染色体，整合DNA为病毒DNA的一部分。整合的区段往往有碱基的缺失、转位、易位、突变等变化；而且DNA整合可在不同染色体，也无特定整合位点。因此，HBV DNA整合表明HBV感染与肝癌发生密切相关^［7］。

　　90年代，分子克隆技术发展和癌基因的研究，使假说进一步得到支持。Klein等在HBV相关性肝癌组织中发现整合的HBV DNA中含有一种X基因，X基因表达的X蛋白可激活C-myc、N-ras、C-fos等多种原癌基因；也能激活蛋白激酶C(PKC)，而PKC活化是致癌因子导致细胞恶性转化的主要途径之一^［8］。国内学者连兆瑞也在肝癌病人组织和血清中测到X基因及其产物HBXAg，并认为HBV感染是通过其X基因及产物HBXAg反式激活细胞内C-myc基因而参与致癌的^［5］。

　　上述大量的调查结果和实验研究，不仅证实了假说，而且为以后研究提供了基础。

　　目前，“乙型肝炎病毒感染与肝癌发病之间关系密切”已为国内外所公认。但HBV是如何诱发癌变的呢? 人们根据现有的成果又提出了不少假说，从各个不同角度部分地解释了HBV致肝癌的机理。近年来，有3个假说引人注目，即HBV-DNA嵌入激活模式(顺式作用)；HBXAg反式激活作用(反式作用)以及Popper等提出的多阶段、多因素的模式假说^［5］。从这一点看，人类对肝癌病因学研究，是不断地提出假说，论证、检验假说；又在新的基础上提出新的假说，这样不断地推动科学研究和科研成果的发展。

　　3　目前进展

　　关于肝癌病因的研究，人类仍然在不断地深入。除了上述研究外，对丙型肝炎病毒(HCV)与肝癌关系亦在进一步研究，丁型肝炎病毒(HDV)与肝癌关系尚无定论；还对遗传因素、水污染及微量元素的缺乏等在肝癌发病中的作用，都提出了多种假说，并取得了一些证据。到目前为止，所有有关肝癌病因学的研究，最为人们接受的是“多种致癌因素共同作用的结果”的假说，即“肝癌是一个多因素、多阶段、多基因改变的过程，环境因素(尤其HBV感染)、化学致癌剂接触、免疫状态、遗传背景等多方面综合作用，经过不同阶段才导致癌的发生”^［9］。它对肝癌的发生作出比较圆满的解释。

　　4　科学假说在肝癌病因学研究中的作用

　　肝癌病因研究的种种假说提出后，不仅极大地推动了肝癌病因学的研究，而且对肝癌的诊断和防治起到了积极作用。国际卫生组织(WHO)已经证实了预防接种乙型肝炎疫苗能使肝癌高发区的发病率明显下降。我国70年代提出的“管水、管粮、防肝炎”七字方针，不仅初见成效，而且成为我国肝癌Ⅰ级预防的特色。虽然关于肝癌病因未能最终明确，但是上述假说一旦得到证实，就有可能使肝癌得到有效控制。因此，肝癌病因的研究前景令人鼓舞。

　　总之，通过对肝癌病因学研究中的科学假说方法的应用及其作用的讨论，我们可以得出这样一个结论：科学假说是科学理论建立和发展的重要阶段，是人类探索真理、寻找客观规律的阶梯。假说，不仅是自然科学的发展形式，而且为科研工作者指明了方向。

　　作者简介：胡国信(1971-)，男，1995年毕业于江西医学院医疗系，现为消化系硕士研究生，研究方向为肝癌的基因治疗。

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　　收稿日期：2000-05-23