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Nature里程碑:除基因突變,,“太干凈”也會導(dǎo)致兒童癌癥
導(dǎo)讀 | 科學(xué)家們就兒童白血病的起源已經(jīng)爭論了一個多世紀(jì)。5月21日,,發(fā)表在Nature Reviews Cancer上的一篇重要綜述揭示了大多數(shù)兒童白血病的可能原因,。讓人驚訝的是,分析結(jié)果顯示,,細(xì)菌和病毒感染在其中發(fā)揮了極其關(guān)鍵的作用,。這一重要發(fā)現(xiàn)也被BBC以《缺失微生物“導(dǎo)致”兒童癌癥》(Missing microbes 'cause' childhood cancer)為題進(jìn)行了報(bào)道。 |
圖片來源:Nature Reviews Cancer(doi:10.1038/s41568-018-0015-6)
導(dǎo)致ALL的兩步關(guān)鍵過程
倫敦癌癥研究所的Mel Greaves教授是這篇題為“A causal mechanism for childhood acute lymphoblastic leukaemia”的綜述的wei一作者,,他分析了收集到的關(guān)于急性淋巴細(xì)胞白血?。?span style="color:rgb(153, 153, 153)">acute lymphoblastic leukaemia,ALL,,zui常見的兒童癌癥)有史以來zui全面的證據(jù),,并得出了重要的結(jié)論:ALL是由基因突變和接觸感染(exposure to infection)兩步過程導(dǎo)致的。
具體來說,,*步涉及在胎兒出生之前發(fā)生的,、能夠誘發(fā)兒童患白血病的基因突變,。不過,只有1%天生攜帶這種基因突變的兒童會繼續(xù)發(fā)展成白血病,。
第二步與感染相關(guān):通過接觸一種或多種常見感染,,ALL也可能在兒童時期的晚些時候被觸發(fā)。不過,,這主要發(fā)生在生命的*年經(jīng)歷了“干凈童年”('clean' childhoods,,與其他嬰兒或年齡較大的兒童沒有太多互動)的兒童中。
Mel Greaves教授(圖片來源:ICR)
Greaves教授認(rèn)為,,兒童ALL是現(xiàn)代社會進(jìn)步的一個“悖論”——在生命早期缺乏微生物暴露(microbial exposure)反而會導(dǎo)致免疫系統(tǒng)發(fā)生故障,。而他的發(fā)現(xiàn)意味著,在嬰兒期用一些方法刺激或“啟動”免疫系統(tǒng)可能能夠預(yù)防ALL,。
質(zhì)疑先前觀點(diǎn),,提出“延遲感染”理論
具體來說,在這篇具有里程碑意義的論文中,,Greaves教授匯集了超過30年的關(guān)于兒童白血病遺傳學(xué),、細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué),、流行病學(xué)和動物模型的研究,。
經(jīng)過分析,他質(zhì)疑了先前判定環(huán)境因素(如電離輻射,、電纜,、電磁波或人造化學(xué)物質(zhì))可能是導(dǎo)致白血病的主要原因的報(bào)告,認(rèn)為沒有強(qiáng)有力的證據(jù)能夠證明這些因素是致病的主要原因,。相反,,他提出了ALL病因的“延遲感染”(delayed infection)理論,即早期感染有利于啟動免疫系統(tǒng),,但在沒有早期啟動的情況下,,之后的感染會觸發(fā)白血病。
Greaves教授認(rèn)為,,與I型糖尿病,、其他自身免疫性疾病和過敏癥相同,如果兒童的免疫系統(tǒng)在生命的*年得到恰當(dāng)?shù)?ldquo;啟動”,,那么,,兒童白血病可能是可以預(yù)防的。
圖片來源:Nature Reviews Cancer
兒童ALL或可預(yù)防
一些調(diào)查患ALL的雙胞胎的研究表明,,ALL的發(fā)生需要2個突變或“兩次打擊”(two 'hits'),。*個突變在子宮中發(fā)生,起源于雙胞胎中的其中一人,產(chǎn)生了一群前惡性細(xì)胞(pre-malignant cells),,這些細(xì)胞會通過雙胞胎之間的血液供給傳遞給雙胞胎中的另一人,。第二個突變發(fā)生在出生后,且在雙胞胎中是不同的,。
人類研究和動物實(shí)驗(yàn)都表明,,感染(可能是由一系列常見的病毒和細(xì)菌引起的)能夠觸發(fā)第二個基因突變(打擊,hit),。在Greaves教授調(diào)查的一組*案例中,,所有病例都感染了流感病毒。小鼠研究也證實(shí),,當(dāng)將經(jīng)改造后攜帶一種白血病激活基因的小鼠從一個超干凈的,、無菌的環(huán)境中移至有常見微生物的環(huán)境中時,小鼠會發(fā)展成ALL,。
zui重要的是,,人口研究發(fā)現(xiàn),在嬰兒時期早點(diǎn)接觸感染能夠預(yù)防ALL,,而這zui可能是通過啟動免疫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的,。這表明,兒童ALL可能是可以預(yù)防的,。
現(xiàn)在,,Greaves教授正在調(diào)查是否早期暴露于無害的“細(xì)菌”能夠預(yù)防小鼠患白血病,。這將帶來一種可能性,,即通過使兒童暴露于常見但無害的微生物來防止其患白血病。不過,,他也強(qiáng)調(diào)了以下2點(diǎn):1)雖然暴露于普通感染的模式(patterns of exposure to common infections)似乎是至關(guān)重要的,,但兒童白血病的風(fēng)險(xiǎn),就像大多數(shù)常見癌癥一樣,,也受到遺傳易感性和機(jī)會(genetic susceptibility and chance)的影響,;2)感染是特定適用于ALL的原因,其他更罕見的癌癥類型(包括嬰兒白血病,、急性髓系白血病)可能有不同的因果機(jī)制,。
圖片來源:SCIENCE PHOTO LIBRARY
幾十年工作的“頂點(diǎn)”
Greaves教授說:“我花了40多年的時間研究兒童白血病,在這段時間里,,我們對其生物學(xué)及治療的理解取得了巨大的進(jìn)步——因此,,今天約90%的病例都被治愈了。但我總覺得,,我們的知識有一個缺口——為什么健康的孩子會患上白血病,,以及是否這種癌癥是可以預(yù)防的。”
“這一新成果是幾十年工作的‘頂點(diǎn)’,為主要類型的兒童白血病是如何發(fā)展的提供了可信的解釋,。研究明確指出,,ALL有一個清晰的生物學(xué)原因。在免疫系統(tǒng)未被恰當(dāng)啟動的兒童中,,ALL可由各種各樣的感染觸發(fā),。該研究還打破了關(guān)于白血病病因的一些長久存在的誤解,如這種疾病通常是由于接觸電磁波或污染引起的,。”
“我希望這項(xiàng)研究能對孩子們的生活產(chǎn)生真正的影響,。其中,zui重要的影響是,,大多數(shù)兒童白血病病例很可能是可以預(yù)防的,。”
參考資料:
Scientists reveal likely cause of childhood leukaemia