人类罹患晚期癌症的高风险可能要归咎于进化
与黑猩猩相比,人类尤其容易患上晚期癌症,包括前列腺癌、乳腺癌、肺癌和结直肠癌,即使在没有遗传易感性或吸烟等已知危险因素的情况下。
加州大学圣地亚哥分校医学院和摩尔斯癌症中心的研究人员最近进行的一项研究有助于解释其中的原因。这项研究发表于2020年12月9日美国实验生物学学会联合会BioAdvances的研究表明,人类特有的进化基因突变可能至少是部分原因。
“在人类进化的某个时刻,SIGLEC12基因——更具体地说,SIGLEC12蛋白质作为免疫系统的一部分产生了突变,消除了它区分‘自我’和入侵微生物的能力,所以身体需要摆脱它,”加州大学圣地亚哥分校医学院和摩尔斯癌症中心的特约教授、资深作者Ajit Varki医学博士说。“但它并没有完全从人群中消失——这种功能失调的Siglec-12蛋白似乎失控了,现在已经成为少数仍在生产它的人的负担。”
Ajit Varki也是糖生物学研究与训练中心和人类学学术研究与训练中心的联合主任,他与加州大学圣地亚哥分校医学院病理学教授Nissi Varki博士共同领导了这项研究。
在一项对正常和癌变组织样本的研究中,研究人员发现,与不能产生Siglec-12的人相比,大约30%仍然产生Siglec-12蛋白的人在一生中患晚期癌症的风险是前者的两倍多。
通常情况下,编码这种功能失调蛋白质的基因会随着时间的推移被身体消除,全球大约三分之二的人口已经停止产生Siglec-12蛋白质。虽然该基因仍然存在于人类体内,但长期以来一直被认为与功能无关,而且自它被发现以来的20年里,很少有后续研究。与此同时,黑猩猩仍能产生有效的Siglec-12。
当Nissi Varki的团队开始使用对抗蛋白质的抗体在非癌组织样本中检测Siglec-12时,大约30%的样本是阳性的,正如遗传信息所预期的那样。相比之下,来自同一人群的大多数晚期癌症样本Siglec-12蛋白呈阳性。
研究人员观察了另一组晚期结直肠癌患者,发现超过80%的患者具有SIGLEC-12基因的功能形式,这些患者的预后比少数没有这种基因的患者更差。
尼西·瓦尔基说:“这些结果表明,少数仍能制造这种蛋白质的人患晚期癌症的风险要大得多。”
研究人员还通过引入能产生Siglec-12的肿瘤细胞,在小鼠身上验证了他们的发现。与没有Siglec-12功能的控制肿瘤细胞相比,由此产生的癌症生长得更快,并启动了许多已知与晚期癌症有关的生物途径。
据Ajit Varki说,这一信息很重要,因为它可以用于未来的诊断和治疗。他说,该团队通过开发一种简单的尿液测试来检测功能失调蛋白的存在,从而取得了一个飞跃,“我们也可以使用针对siglecc -12的抗体来选择性地向携带功能失调蛋白的肿瘤细胞递送化疗,而不伤害非癌细胞。”
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