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Nature里程碑:除基因突變外 “太干凈”也會導致兒童癌癥

發(fā)布時間:2018-05-31 09:28 類別:醫(yī)學前沿資訊 標簽: 來源:生物探索 作者:醫(yī)學資源分享

科學家們就兒童白血病的起源已經爭論了一個多世紀。5月21日,發(fā)表在Nature Reviews Cancer上的一篇重要綜述首次揭示了大多數兒童白血病的可能原因。讓人驚訝的是,分析結果顯示,細菌和病毒感染在其中發(fā)揮了極其關鍵的作用。這一重要發(fā)現也被BBC以《缺失微生物“導致”兒童癌癥》(Missing microbes 'cause' childhood cancer)為題進行了報道。

 

 

圖片來源:Nature Reviews Cancer(doi:10.1038/s41568-018-0015-6)

1.導致ALL的兩步關鍵過程

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”的綜述的唯一作者,他分析了收集到的關于急性淋巴細胞白血。╝cute lymphoblastic leukaemia,ALL,最常見的兒童癌癥)有史以來最全面的證據,并得出了重要的結論:ALL是由基因突變和接觸感染(exposure to infection)兩步過程導致的。

具體來說,第一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: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)生在生命的第一年經歷了“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教授認為,兒童ALL是現代社會進步的一個“悖論”——在生命早期缺乏微生物暴露(microbial exposure)反而會導致免疫系統(tǒng)發(fā)生故障。而他的發(fā)現意味著,在嬰兒期用一些方法刺激或“啟動”免疫系統(tǒng)可能能夠預防ALL。

2.質疑先前觀點,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年的關于兒童白血病遺傳學、細胞生物學、免疫學、流行病學和動物模型的研究。

經過分析,他質疑了先前判定環(huán)境因素(如電離輻射、電纜、電磁波或人造化學物質)可能是導致白血病的主要原因的報告,認為沒有強有力的證據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)在生命的第一年得到恰當的“啟動”,那么,兒童白血病可能是可以預防的。

 

 

圖片來源:Nature Reviews Cancer

3.兒童ALL或可預防

一些調查患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')。第一個突變在子宮中發(fā)生,起源于雙胞胎中的其中一人,產生了一群前惡性細胞(pre-malignant cells),這些細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。

人類研究和動物實驗都表明,感染(可能是由一系列常見的病毒和細菌引起的)能夠觸發(fā)第二個基因突變(打擊,hit)。在Greaves教授調查的一組獨特案例中,所有病例都感染了流感病毒。小鼠研究也證實,當將經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。

最重要的是,人口研究發(fā)現,在嬰兒時期早點接觸感染能夠預防ALL,而這最可能是通過啟動免疫系統(tǒng)實現的。這表明,兒童ALL可能是可以預防的。

現在,Greaves教授正在調查是否早期暴露于無害的“細菌”能夠預防小鼠患白血病。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,他也強調了以下2點:1)雖然暴露于普通感染的模式(patterns of exposure to common infections)似乎是至關重要的,但兒童白血病的風險,就像大多數常見癌癥一樣,也受到遺傳易感性和機會(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。┛赡苡胁煌囊蚬麢C制。

 

 

科學家們就兒童白血病的起源已經爭論了一個多世紀。5月21日,發(fā)表在Nature Reviews Cancer上的一篇重要綜述首次揭示了大多數兒童白血病的可能原因。讓人驚訝的是,分析結果顯示,細菌和病毒感染在其中發(fā)揮了極其關鍵的作用。這一重要發(fā)現也被BBC以《缺失微生物“導致”兒童癌癥》(Missing microbes 'cause' childhood cancer)為題進行了報道。

 

 

圖片來源:Nature Reviews Cancer(doi:10.1038/s41568-018-0015-6)

1.導致ALL的兩步關鍵過程

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”的綜述的唯一作者,他分析了收集到的關于急性淋巴細胞白血。╝cute lymphoblastic leukaemia,ALL,最常見的兒童癌癥)有史以來最全面的證據,并得出了重要的結論:ALL是由基因突變和接觸感染(exposure to infection)兩步過程導致的。

具體來說,第一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: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)生在生命的第一年經歷了“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教授認為,兒童ALL是現代社會進步的一個“悖論”——在生命早期缺乏微生物暴露(microbial exposure)反而會導致免疫系統(tǒng)發(fā)生故障。而他的發(fā)現意味著,在嬰兒期用一些方法刺激或“啟動”免疫系統(tǒng)可能能夠預防ALL。

2.質疑先前觀點,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年的關于兒童白血病遺傳學、細胞生物學、免疫學、流行病學和動物模型的研究。

經過分析,他質疑了先前判定環(huán)境因素(如電離輻射、電纜、電磁波或人造化學物質)可能是導致白血病的主要原因的報告,認為沒有強有力的證據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)在生命的第一年得到恰當的“啟動”,那么,兒童白血病可能是可以預防的。

 

 

圖片來源:Nature Reviews Cancer

3.兒童ALL或可預防

一些調查患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')。第一個突變在子宮中發(fā)生,起源于雙胞胎中的其中一人,產生了一群前惡性細胞(pre-malignant cells),這些細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。

人類研究和動物實驗都表明,感染(可能是由一系列常見的病毒和細菌引起的)能夠觸發(fā)第二個基因突變(打擊,hit)。在Greaves教授調查的一組獨特案例中,所有病例都感染了流感病毒。小鼠研究也證實,當將經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。

最重要的是,人口研究發(fā)現,在嬰兒時期早點接觸感染能夠預防ALL,而這最可能是通過啟動免疫系統(tǒng)實現的。這表明,兒童ALL可能是可以預防的。

現在,Greaves教授正在調查是否早期暴露于無害的“細菌”能夠預防小鼠患白血病。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,他也強調了以下2點:1)雖然暴露于普通感染的模式(patterns of exposure to common infections)似乎是至關重要的,但兒童白血病的風險,就像大多數常見癌癥一樣,也受到遺傳易感性和機會(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制。

 

 

 

 

圖片來源:SCIENCE PHOTO LIBRARY

4.幾十年工作的“頂點”

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,我們對其生物學及治療的理解取得了巨大的進步——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防的。”

“這一新成果是幾十年工作的‘頂點’,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原因。在免疫系統(tǒng)未被恰當啟動的兒童中,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。”

“我希望這項研究能對孩子們的生活產生真正的影響。其中,最重要的影響是,大多數兒童白血病病例很可能是可以預防的。”

參考資料:1)Scientists reveal likely cause of childhood leukaemia

 

圖片來源:SCIENCE PHOTO LIBRARY

4.幾十年工作的“頂點”

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,我們對其生物學及治療的理解取得了巨大的進步——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防的。”

“這一新成果是幾十年工作的‘頂點’,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原因。在免疫系統(tǒng)未被恰當啟動的兒童中,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。”

“我希望這項研究能對孩子們的生活產生真正的影響。其中,最重要的影響是,大多數兒童白血病病例很可能是可以預防的。”

參考資料:1)Scientists reveal likely cause of childhood leukaemia