安诺转录组文章6连发,666~
做实验,得iPhone!
2018全球硬科技创新大会生物技术论坛

驳斥先前观点!Nature里程碑:除基因突变,“太干净”也会导致儿童癌症

2018/05/30 来源:生物探索
分享: 
导读
科学家们就儿童白血病的起源已经争论了一个多世纪。5月21日,发表在Nature Reviews Cancer上的一篇重要综述首次揭示了大多数儿童白血病的可能原因。让人惊讶的是,分析结果显示,细菌和病毒感染在其中发挥了极其关键的作用。这一重要发现也被BBC以《缺失微生物“导致”儿童癌症》(Missing microbes 'cause' childhood cancer)为题进行了报道。


图片来源:Nature Reviews Cancer(doi:10.1038/s41568-018-0015-6)

导致ALL的两步关键过程

伦敦癌症研究所的Mel Greaves教授是这篇题为“A causal mechanism for childhood acute lymphoblastic leukaemia”的综述的唯一作者,他分析了收集到的关于急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukaemia,ALL,最常见的儿童癌症)有史以来最全面的证据,并得出了重要的结论:ALL是由基因突变和接触感染(exposure to infection)两步过程导致的。

具体来说,第一步涉及在胎儿出生之前发生的、能够诱发儿童患白血病的基因突变。不过,只有1%天生携带这种基因突变的儿童会继续发展成白血病。

第二步与感染相关:通过接触一种或多种常见感染,ALL也可能在儿童时期的晚些时候被触发。不过,这主要发生在生命的第一年经历了“干净童年”('clean' childhoods,与其他婴儿或年龄较大的儿童没有太多互动)的儿童中。


Mel Greaves教授(图片来源:ICR)

Greaves教授认为,儿童ALL是现代社会进步的一个“悖论”——在生命早期缺乏微生物暴露(microbial exposure)反而会导致免疫系统发生故障。而他的发现意味着,在婴儿期用一些方法刺激或“启动”免疫系统可能能够预防ALL。

质疑先前观点,提出“延迟感染”理论

具体来说,在这篇具有里程碑意义的论文中,Greaves教授汇集了超过30年的关于儿童白血病遗传学、细胞生物学、免疫学、流行病学和动物模型的研究。

经过分析,他质疑了先前判定环境因素(如电离辐射、电缆、电磁波或人造化学物质)可能是导致白血病的主要原因的报告,认为没有强有力的证据能够证明这些因素是致病的主要原因。相反,他提出了ALL病因的“延迟感染”(delayed infection)理论,即早期感染有利于启动免疫系统,但在没有早期启动的情况下,之后的感染会触发白血病。

Greaves教授认为,与I型糖尿病、其他自身免疫性疾病和过敏症相同,如果儿童的免疫系统在生命的第一年得到恰当的“启动”,那么,儿童白血病可能是可以预防的。


图片来源:Nature Reviews Cancer

儿童ALL或可预防

一些调查患ALL的双胞胎的研究表明,ALL的发生需要2个突变或“两次打击”(two 'hits')。第一个突变在子宫中发生,起源于双胞胎中的其中一人,产生了一群前恶性细胞(pre-malignant cells),这些细胞会通过双胞胎之间的血液供给传递给双胞胎中的另一人。第二个突变发生在出生后,且在双胞胎中是不同的。

人类研究和动物实验都表明,感染(可能是由一系列常见的病毒和细菌引起的)能够触发第二个基因突变(打击,hit)。在Greaves教授调查的一组独特案例中,所有病例都感染了流感病毒。小鼠研究也证实,当将经改造后携带一种白血病激活基因的小鼠从一个超干净的、无菌的环境中移至有常见微生物的环境中时,小鼠会发展成ALL。

最重要的是,人口研究发现,在婴儿时期早点接触感染能够预防ALL,而这最可能是通过启动免疫系统实现的。这表明,儿童ALL可能是可以预防的。

现在,Greaves教授正在调查是否早期暴露于无害的“细菌”能够预防小鼠患白血病。这将带来一种可能性,即通过使儿童暴露于常见但无害的微生物来防止其患白血病。不过,他也强调了以下2点:1)虽然暴露于普通感染的模式(patterns of exposure to common infections)似乎是至关重要的,但儿童白血病的风险,就像大多数常见癌症一样,也受到遗传易感性和机会(genetic susceptibility and chance)的影响;2)感染是特定适用于ALL的原因,其他更罕见的癌症类型(包括婴儿白血病、急性髓系白血病)可能有不同的因果机制。


图片来源:SCIENCE PHOTO LIBRARY

几十年工作的“顶点”

Greaves教授说:“我花了40多年的时间研究儿童白血病,在这段时间里,我们对其生物学及治疗的理解取得了巨大的进步——因此,今天约90%的病例都被治愈了。但我总觉得,我们的知识有一个缺口——为什么健康的孩子会患上白血病,以及是否这种癌症是可以预防的。

“这一新成果是几十年工作的‘顶点’,为主要类型的儿童白血病是如何发展的提供了可信的解释。研究明确指出,ALL有一个清晰的生物学原因。在免疫系统未被恰当启动的儿童中,ALL可由各种各样的感染触发。该研究还打破了关于白血病病因的一些长久存在的误解,如这种疾病通常是由于接触电磁波或污染引起的。”

“我希望这项研究能对孩子们的生活产生真正的影响。其中,最重要的影响是,大多数儿童白血病病例很可能是可以预防的。”

责编:风铃

参考资料:

Scientists reveal likely cause of childhood leukaemia

本网站所有注明“来源:生物探索”的文字、图片和音视频资料,版权均属于生物探索所有,其他平台转载需得到授权。本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源和作者,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(editor@biodiscover.com),我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点,不代表本站立场。