Nature | 这种疾病无药可治,但背后的基因突变可能抑制癌症?

发布时间:2019-12-20 10:46     文章来源:未知     作者:百替生物

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是一种常见的慢性炎症性疾病,病情常为带血的腹泻。如果患者的病情无法得到长期控制,就会有罹患结肠癌的风险。目前,我们只能通过抗炎药和免疫调节性药物对其进行控制,而溃疡性结肠炎的形成机制还有待进一步探究。
       近日,两项发表在国际顶级期刊《Nature》上的来自日本科研团队的最新研究
利用一系列遗传学的手段,找到了溃疡性结肠炎背后的常见突变基因,同时发现其中一些基因突变,看起来似乎有抑制癌症的效果!

 
在这两项研究里,来自京都大学(Kyoto University)和庆应义塾大学(Keio University)的两支团队决定对这种疾病的病因进行探究。在第一项研究里,科学家们从45名志愿者(22名为患者,23名为健康对照组)体内获取了总共269份样本,并对其做了全外显子测序(WES)。结果发现疾病组织里存在大量基因突变——平均每份组织突变达51.2个,而对照组里平均只有1.9个突变。

对这些突变的详细分析指出,常见的疾病组织里,NFKBIZTRAF3IP2ZC3H12APIGR以及HNRNPF基因最常出现突变。另一项独立的研究里,科学家们利用类似的方法,也同样发现了大量NFKBIZZC3H12APIGR基因的突变。这些基因处于IL-17的信号通路中,与炎症反应有关。在通常情况下,IL-17通路会促进细胞凋亡。如果调节这条通路的基因发生突变,就可能促进溃疡性结肠炎的发展。

在溃疡性结肠炎中,结肠炎相关的癌症和非增生性组织之间的突变谱有很大不同,这表明在两种组织中都有不同的阳性选择机制。在溃疡性结肠炎患者的上皮细胞中高度普遍存在NFKBIZ基因的突变,但在散发性和结肠炎相关的癌症中很少发现,这表明在结直肠癌发生过程中选择了针对NFKBIZ突变细胞。

图片来源:参考资料[1]
为了进一步论证这种阴性选择,研究人员发现Nfkbiz突变小鼠的肿瘤形成显著减弱研究揭示了炎症组织中克隆选择的共同和离散机制,这些机制揭示了意料之外的癌症的脆弱性,可以将其潜在地用于结直肠癌的治疗。
溃疡性结肠炎组织(绿色)与癌症组织(红色与蓝色)里的基因突变有很大不同
图片来源:参考资料[1]

 

综合以上两项研究的结果,研究者们发现IL-17通路与溃疡性结肠炎息息相关,另外没有癌变的体细胞内也存在大量基因突变,而这其中的一些基因突变,看起来对癌症的发展有负面的影响。这些发现不仅能让我们更好地理解溃疡性结肠炎,也给我们治疗结直肠癌提供了一个新的思路,有助于发现新的治疗靶点!

 

参考文献:

[1] Kakiuchi, N., Yoshida, K., Uchino, M. et al. Frequent mutations that converge on the NFKBIZ pathway in ulcerative colitis. Nature (2019) doi:10.1038/s41586-019-1856-1

[2] Nanki, K., Fujii, M., Shimokawa, M. et al. Somatic inflammatory gene mutations in human ulcerative colitis epithelium. Nature (2019) doi:10.1038/s41586-019-1844-5

 

 
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