NEJM:血液中与年龄相关的基因变化与癌症预后不良有关

时间:2025年4月27日
来源:AAAS

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来自弗朗西斯·克里克研究所、伦敦大学学院、古斯塔夫·鲁西和纪念斯隆·凯特琳癌症中心(MSK)的研究人员发现,在癌症肿瘤中可以发现突变血细胞的扩张,这是一种与衰老有关的现象,而这与患者的预后更差有关。

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来自弗朗西斯·克里克研究所、伦敦大学学院、古斯塔夫·鲁西和纪念斯隆·凯特琳癌症中心(MSK)的研究人员发现,在癌症肿瘤中可以发现突变血细胞的扩张,这是一种与衰老有关的现象,而这与患者的预后更差有关。

了解与年龄有关的遗传变化和衰老疾病(如癌症和心血管疾病)的生物学界面,对于为越来越多的人口开发预防性治疗方法非常重要。

不确定电位克隆造血(CHIP)是一种血液干细胞随时间积累突变的情况,受衰老和外部环境因素的影响。CHIP已经被证明与年龄相关疾病(如心血管疾病)的风险相关,但这些基因变化对实体癌进化的影响尚未得到彻底调查。

今天发表在《新英格兰医学杂志》上的这项研究是对CHIP和癌症之间联系的详细研究,研究对象是400多名肺癌患者(作为英国癌症研究中心资助的TRACERx和PEACE研究的一部分)和49,000名来自MSK的不同类型癌症患者。

CHIP与肿瘤预后

对血液样本的初步检查使研究小组能够确定哪些患者的血液中有CHIP突变。当与临床数据相匹配时,科学家们观察到这些突变与患者寿命较短有关,无论他们的年龄或癌症诊断的阶段如何。

然后,研究人员继续对CHIP患者进行更详细的研究,并确定由于血细胞浸润,特定的突变是否也存在于他们的肺肿瘤中。在42%的CHIP患者中发现了这种情况,他们将这种现象称为肿瘤浸润性克隆造血(TI-CH)。研究小组发现,与癌症复发和癌症死亡风险增加有关的是TI-CH,而不仅仅是CHIP。

这一发现得到PEACE研究样本的支持。PEACE研究是一项对癌症扩散区域的尸检调查,癌症扩散是癌症死亡的主要原因。研究小组发现,这些部位的转移性肿瘤通常含有TI-CH突变。

并不是所有的突变都是一样的

为了检查TI-CH和病人预后差之间的联系,科学家们继续观察肺肿瘤细胞的组成。他们发现,患有TI-CH的患者骨髓细胞(一种免疫细胞)增多。这些细胞是肿瘤微环境的重要组成部分,与一些免疫细胞识别和对抗癌症不同,骨髓细胞已被证明可以调节炎症,并支持肿瘤的进展和扩散。

研究人员还发现,当突变影响到一个名为TET2的基因时,TET2突变的血细胞更有可能渗透到肿瘤中,而TET2基因是血细胞产生的重要调节因子。当分析来自两名TI-CH患者肿瘤的数百个单细胞时,他们证实TET2突变主要存在于骨髓细胞中,而不存在于其他免疫细胞类型中。

随后,该团队与Dominique Bonnet领导的克里克实验室的血癌和CHIP专家合作,通过实验研究TET2突变的影响。他们一起培养了带有TET2突变骨髓细胞的类器官、微型肺肿瘤。他们发现TET2突变的骨髓细胞重塑了肿瘤微环境,加速了肿瘤类器官的生长。

肺癌之外的问题

最后,该团队与美国纪念斯隆·凯特琳癌症中心的研究人员合作,使用超过49,000名不同类型癌症患者的更大数据集验证了他们的发现。总的来说,TI-CH的存在是较短生存期的独立预测因子。但CHIP和TI-CH的存在因癌症类型而异。研究人员发现,这些突变在肺癌、头颈癌和胰腺癌等更难治疗的癌症中更为常见。

这项工作的下一步将是确认CHIP直接影响癌症结果,然后详细说明CHIP在侵袭性癌症发展中的功能作用的确切机制。

这项工作由Oriol Pich, Elsa Bernard和Maria Zagorulya领导。

克里克癌症进化和基因组不稳定性实验室博士后项目研究科学家Oriol Pich说:“我们的研究结果表明,携带年龄相关突变的血细胞可以渗透肿瘤并影响癌症的进化,导致患者的预后更差。”

“这很重要,因为CHIP是癌症患者常见的衰老自然现象。”

克里克临床副主任、英国癌症研究中心首席临床医生、TRACERx首席研究员查理·斯旺顿(Charlie Swanton)说:“这是我们第一次能够大规模地看到两种不同类型的‘克隆增殖’——与年龄相关的CHIP和癌症——的相互作用,为了解衰老如何影响癌症风险提供了见解。”

“随着我们开始拼凑出骨髓细胞在衰老过程中进化出的最重要的突变,以及它们对疾病的影响,我们希望我们可以开始确定干预的机会,甚至可能预防一些与年龄有关的癌症。”

这项工作得到了英国癌症研究所和UCLH国家卫生与护理研究所生物医学研究中心以及其他资助者的支持。

Tumor-Infiltrating Clonal Hematopoiesis

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