一项新的华盛顿大学医学院研究发现,血液干细胞中获得的突变(如吸烟、接触毒素或正常衰老导致的突变)会以重要方式与父母遗传的突变相互作用,从而影响个体终生患血液癌症的风险。这些发现可能为癌症早期检测和预防提供新思路。
随着年龄增长,细胞在复制过程中DNA会不断积累错误(突变),虽然多数新获得的突变无害,但某些突变可能增加患癌风险。近日,圣路易斯华盛顿大学医学院的研究团队首次证明,这些后天获得的突变会与遗传性突变产生关键交互作用,显著影响个体患癌风险。这种相互作用尤其体现在急性髓系白血病(AML)等血液癌症的风险上。
研究团队以血液科疾病"克隆性造血"为切入点展开研究。克隆性造血由血液干细胞突变引起,突变干细胞会获得更多生存优势并不断增殖,使患者血液中特定干细胞克隆比例异常升高。研究负责人、医学系副教授凯利·博尔顿指出:"虽然多数克隆性造血患者不会发展为血液癌症,但几乎所有血液癌症患者都曾经历过这一阶段。我们的目标是找到预测疾病进展的生物标志物。"
通过分析超过73万人的基因组数据(包括血液样本),研究发现携带某些已知增加癌症风险遗传突变的个体,其克隆性造血发生率显著更高。研究同时证明遗传突变会影响导致克隆性造血的新突变类型模式。当干细胞克隆再积累数个有害突变时,就可能转化为白血病。
研究发现携带克隆性造血遗传易感性基因突变的群体,其发展为血液癌症的风险显著高于无遗传易感性突变者。博尔顿形象地比喻:"我们的研究首次揭示了遗传背景如何为突变提供适合生长的土壤,这将有助于及早消灭可能发展为癌症的异常细胞。"
尽管克隆性造血是正常衰老过程,但吸烟、放疗或化疗等外部因素会加速其癌变进程。研究同时显示,遗传与后天突变的相互作用对无明显环境风险因素人群的癌症发展起着关键作用。第一作者刘杰指出:"大规模基因组数据的整合分析让我们首次量化这种突变相互作用,这标志着癌症风险预测的重要突破。"
研究人员建议通过血液检测同时筛查遗传性癌症风险和克隆性造血,这可能成为识别高风险人群的有效手段。目前圣路易斯巴恩斯-犹太医院的研究团队正在开展预防性临床试验,测试IDH1/IDH2抑制剂对阻断特定干细胞克隆扩张的效果。
研究得到美国国立卫生研究院等机构资助,相关成果发表于《自然·遗传学》期刊。该发现为开发新型血液癌症早筛工具和预防性靶向治疗提供了理论基础,有望实现从"癌症治疗"向"癌症预防"的范式转变。
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