越来越多年轻人患上这种癌症，根源可能在童年

图片来源：unsplash

一种细菌毒素可能是元凶。

记得我上大学军训时，教官曾在大喇叭里讲过一个真实案例：一名习惯性便秘的同学，突然开始频繁腹泻。他起初没当回事，直到症状严重才去就医，结果已是结直肠癌晚期，不久便离开了人世。尽管这个故事深深印刻在我的脑海里，可我始终觉得结直肠癌是种“老年病”。直到前些年，家里一位和我年纪相仿的亲戚也因结直肠癌去世，我才意识到，得结直肠癌的年轻人并不罕见，甚至似乎越来越多了。

这并不是我的错觉。根据世界卫生组织（WHO）全球癌症观察站（Global Cancer Observatory）提供的数据，2002-2017年，我国25～29岁人群的结直肠癌发病率在短短15年间翻了一番。相比之下，80～84岁老年人的发病率虽仍然很高，但变化不大。更令人担忧的是，这种趋势并非只在中国出现。过去20年，全球50岁以下人群的结直肠癌发病率显著上升，大约每十年翻一番。照此下去，到2030年，结直肠癌将成为青壮年癌症死亡的首要原因。

数据显示，2002-2017年，我国25～29岁人群的结直肠癌发病率翻了一番（图片来源：全球癌症观察站）

令人不解的是，这些早发患者往往没有家族病史，也很少有肥胖、高血压等传统风险因素。科学家怀疑，很可能是某种环境因素在背后作祟。在一篇今年4月发表于《自然》（Nature）的论文中，美国加利福尼亚大学圣迭戈分校（UCSD）的研究人员为我们揭示了一种新的可能：在早发性结直肠癌发病率激增的背后，或许与人们童年时期接触过一种名为colibactin的细菌毒素有关。

背后元凶

要找到早发性结直肠癌的致癌因素并不容易。不过，许多致癌因素会在DNA上留下“指纹”。它们不仅会带来基因突变，还会形成特有的突变模式。于是，研究人员决定从癌症组织的基因组数据入手寻找线索，分析了来自4大洲11个国家的981份结直肠癌患者肿瘤样本。

他们发现，在早发性结直肠癌样本中，有两种DNA突变模式（SBS88和ID18）的出现频率显著高于老年发病患者。具体而言，在50岁前确诊的患者体内，SBS88出现的频率是50岁后确诊患者的2.5倍，ID18的出现频率更是高达4倍。同时，这些突变模式在早发性结直肠癌高发的国家尤为普遍，还与大量能推动肿瘤发生发展的关键基因突变有关。

此前的研究早已证实，这两种突变模式与一种名为colibactin的细菌毒素密切相关。Colibactin是一种基因毒素，由大肠杆菌等细菌产生。当它们与竞争的细菌发生“战争”时，就会用这种化合物来破坏对方的DNA。不幸的是，人体细胞暴露于colibactin后，同样也会出现DNA双链断裂和染色体畸变。大约10%～15%的结直肠癌病例体内都存在与colibactin相关的突变，科学家也早已将这种毒素列为结直肠癌的风险因素，只是一直没有将它与结直肠癌的早发联系起来。

colibactin的结构（图片来源：Innerstream, Public domain, via Wikimedia Commons）

值得注意的是，并非所有大肠杆菌都能制造colibactin，只有基因组中携带pks毒力岛的菌株才具备这一能力（其他细菌也需要pks毒力岛才能产生colibactin）。但奇怪的是，研究人员在很多拥有SBS88和ID18突变的患者体内，并没有直接检测到拥有pks毒力岛的细菌，两者似乎又没了关联。不过，这些突变模式会在基因组上留下“历史记录”，研究人员可以分析它们在基因组上出现的时间。研究结果表明，这些基因突变往往出现在癌症发生的早期阶段。

这篇文章的通讯作者卢德米尔·亚历山德罗夫（Ludmil Alexandrov）推测，患者接触这些产colibactin细菌的时间，可能是在确诊结直肠癌的数十年前。换句话说，这些患者很可能在儿童时期（例如10岁前）就接触过产colibactin的细菌，他们的结直肠上皮细胞因此出现了大量DNA损伤，相当于提前积累了普通人需要几十年时间才能积累的突变。

具核梭杆菌（图片来源：Dr. V. R. Dowell, Public domain, via Wikimedia Commons）

阅读完整文章或许你曾听说过这本杂志1845年创刊 171位诺贝尔奖得主撰稿 历史最悠久的大众科学杂志《科学美国人》 Scientific American 作为 《科学美国人》的独家授权中文版 《环球科学》的官方微信号 我们致力于第一时间报道全球重大科学进展

我们一直坚持追踪，科学界发生的大事件，
为你带来全球最新鲜、重大的科学资讯

2024年6月5日，波音公司的“星际客机”（Starliner）发射，将两名美国航空航天局（NASA）宇航员布奇·威尔莫尔和苏尼·威廉姆斯送到国际空间站。

他们的返航时间一再被推迟，随后还被重新分配到SpaceX“Crew-9”任务中。

髓磷脂包裹在大脑神经元周围，起到电绝缘的作用，主要由脂质组成。此前对啮齿动物的研究显示，这些脂质可能作为极端代谢条件下的一种能量储备。

3月24日，《自然·代谢》发表的一项研究发现，跑完马拉松后，跑者特定脑区的髓磷脂数量似乎会减少。

你会发现在科学中的探索，
有时可以带你挖掘真相，有时会让人很意外，但一直都会很有趣！

那些潜在生活中，威胁我们安全的化合物，其中有一些可能是有意为之？美国加利福尼亚大学旧金山分校的科学家在一项发表于

Annals of Global Health

这些产品为人类带来了便利，但便利的另一面也许就是危险——在杜邦公司秘密保存的记录里，代号为“C-8”的PFOA和PFOS被认定为有毒物质......

人类计划着在不久的将来登陆火星，甚至建立一个人类可以自给自足的火星城市，但一个关键的阻碍是：长期生活在太空中，会对我们的身体造成什么影响？

NASA的科学家让一群小鼠乘坐SpaceX的商业航天器抵达了国际空间站，并在那里连续生活了33天。研究人员发现小鼠股骨（对应人的大腿骨）的两端出现了明显的骨质疏松，骨髓腔也变大了......

或许不需要什么高科技，每个人的厨房都是一座顶尖的实验室——复杂的流体行为在这里随处可见。Spagnolie是美国威斯康星大学麦迪逊分校的数学教授。一直以来，他都对粘性流体中的复杂动力学过程、生物力学等很感兴趣，也非常乐于开发新颖的研究方法。

和女儿玩耍时，他发现满身气泡的“舞者”——葡萄干似乎不知停歇，也让Spagnolie停不下来地思考，葡萄干为什么会在液体中表现出这样的行为？

科学世界中充斥着人类宏大的梦想和对万物的好奇心。如果你对这个世界大大小小的科学谜题感兴趣，科学家很乐意随时让你搭上便车，与你分享无尽乐趣。

关注环球科学，和我们一起以科技见证世界改变！