Cell Stem Cell丨低剂量辐射可增加p53基因突变细胞 或存潜在致癌风险

从医疗程序到工业过程乃至食品加工，如今人们可能越来越多地接触到电离辐射。一些人群甚至会长期暴露于低剂量电离辐射中，如需要经常接受X线、CT扫描等放射性医学检查的病人。低剂量电离辐射（约相当于三次CT扫描）通常被认为是安全的，但其具体的生物学效应目前并没有一个明确的定论，特别是在诱发癌症风险这一公众十分关心的话题上更是长久未作定论。

近日，一项发表于国际顶级学术期刊Cell Stem Cell的最新论文或将有助于了解暴露于低剂量辐射（如CT扫描和X射线）的健康风险。

图：文章发表于Cell Stem Cell。来源：论文截图

在一项小鼠实验中，来自英国Wellcome Sanger研究所和剑桥大学的研究团队发现，低剂量的电离辐射会增加小鼠食管组织中p53基因突变细胞的数量。众所周知，p53基因是一种抑癌基因，该基因突变是一种与癌症密切相关的基因变化。也就是说，低剂量电离辐射会促进小鼠抑癌基因突变细胞的发生，进而使其比健康组织中的正常细胞更具竞争优势。然而，在接受辐射前给小鼠提供抗氧化剂，则可以促进健康细胞的生长，从而“取代”组织中的p53突变细胞。

图：p53突变细胞在小鼠食管组织中扩增（红色和绿色为突变细胞）。图片来源：Wellcome Sanger研究所

研究团队表示，我们每天都暴露在各种电离辐射源下，包括土壤和岩石中的自然辐射以及重要的医疗程序，如CT扫描和X射线。低剂量的电离辐射一般被认为是安全的，因为它们几乎不会对DNA造成损伤，而且对健康的长期影响也不甚明显。但迄今为止，暴露于低水平电离辐射下的其他影响仍然是不明确的，这意味着理解低剂量电离辐射的真正风险仍然存在很大的挑战。

科学家们此前已经证明，我们的正常组织是突变细胞与健康细胞“争夺空间”的主战场。在健康组织中，我们都存在可能致癌的突变细胞，包括p53突变细胞。随着年龄的增长，这些细胞的数量会增加，但最终形成癌症的细胞很少。在这项研究中，实验小鼠接受了50 mGy剂量的辐射，相当于3~4次的CT扫描。结果发现，低剂量电离辐射促使了p53基因突变细胞在健康组织中的扩增。此外，为了探索相关预防措施，研究人员还为小鼠注射了一种抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC），然后让它们暴露在相同水平的辐射中。研究小组发现，抗氧化剂给正常细胞提供了战胜和消灭p53突变细胞的助力。但是，对于没有暴露在辐射下的正常细胞，抗氧化剂则不能帮助其对抗突变克隆。

图：p53突变细胞扩增动态图，绿色为p53突变细胞，红色为增殖细胞，蓝色为野生型细胞。来源：Wellcome Sanger研究所

论文第一作者、Wellcome Sanger研究所David Fernandez-Antoran博士表示：“我们的身体内上演着‘克隆的游戏’——在正常细胞和突变细胞之间不断争夺空间。我们的研究表明，即使是低剂量的辐射，相当于三次CT扫描的剂量，也体现出促使具有癌变能力突变细胞的可能性。我们揭示了另一种潜在的癌症风险，这也是需要认识到的辐射结果。”

Wellcome Sanger研究所Kasumi Murai博士也参与这项研究并强调：“在将小鼠暴露在低剂量的辐射下之前，给它们服用抗氧化剂可以为健康细胞提供额外的刺激，从而对抗食道中的突变细胞并清除它们。然而，我们不知道这种疗法会对其他组织产生什么影响，它甚至可能会使其他组织中具有‘癌症能力’的细胞变得更强。但我们所知道的是，根据其他研究，长期单独使用抗氧化剂并不能有效预防人类癌症。”

一直以来，对低剂量辐射生物学效应的探索和论战已经经历了近一个世纪，但是目前仍没有定论。使用电离辐射的医疗程序风险如此之低，以至于它们很难被衡量。这项研究正在帮助我们更多地了解低剂量辐射的影响及其可能带来的风险。研究人员建议，未来在评估辐射安全时应考虑这项发现。此外，该研究还提供了开发预防措施的可能性，从而有助于降低癌症发生风险。未来，我们还需要更多的研究对以上发现进行探索。最后，我们也应意识到，本研究仅为小鼠实验，同时致癌效应是一个多因素引起的复杂生物过程，而辐射也只是其中一项因素。任何医疗行为都是需要在患者受益与风险之间找到一个平衡点，多度担心和恐惧辐射而拒绝医疗检查可能使患者遭受疾病的更大危害。

参考资料：

1.David Fernandez-Antoran, Gabriel Piedrafita, Kasumi Murai, Swee Hoe Ong, Albert Herms, Christian Frezza, Philip H. Jones.Outcompeting p53-Mutant Cells in the Normal Esophagus by Redox Manipulation.Cell Stem Cell, ; DOI:10.1016/j.stem..06.011

2.Low doses of radiation promote cancer-capable cells

https://www.sanger.ac.uk/news/view/low-doses-radiation-promote-cancer-capable-cells

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