【Science子刊】科学家利用新的测绘技术，和癌症更好地周旋

根据范安德尔研究所（Van Andel Institute）近期发表在《Science Advances 》上的一项研究“Concordance of hydrogen peroxide–induced 8-oxo-guanine patterns with two cancer mutation signatures of upper GI tract tumors“过氧化氢诱导的8-氧鸟嘌呤模式与上消化道肿瘤两种癌症突变特征的一致性。该项研究由Seung-Gi Jin，Yingying Meng，Jennifer Johnson和Piroska E. Szabó共同完成。

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn3815

长期以来，炎症一直与癌症有关，但它究竟是如何导致健康细胞转变为恶性细胞的仍然是一个谜。

现在，Van Andel Institute的科学家们发现了这种联系背后的一个罪魁祸首:氧化应激，这是一个通过破坏DNA来破坏遗传密码的过程。发表在《Science Advances》 杂志上的这些发现，为炎症和氧化应激在某些癌症中的作用提供了重要的新见解，并为潜在的预防策略提供了新的机会。

“我们的发现为炎症和氧化应激如何导致癌症提供了重要的证据，VAI表观遗传系教授、该研究的资深作者Gerd Pfeifer博士说,“人体有一个很好的防御系统，可以修复DNA损伤，减少氧化应激，但没有什么是万无一失的。我们对炎症和癌症之间的精确联系了解得越多，就越能设计出更有效的预防策略。”

炎症是人体自然免疫防御的正常组成部分。当遇到威胁时，比如感染或受伤，身体会以炎症的形式聚集资源来对抗问题，促进愈合。

这一过程的一部分是产生活性氧(ROS)，这是一种不稳定的分子，在正常细胞功能和通信中发挥重要作用。偶尔，一些差错会导致炎症反应持续的时间超过需要的时间。结果可能是破坏性的，包括过量ROS的积累，会提高氧化应激。

Pfeifer和他的同事利用他的实验室开发的一种叫做环状损伤测序的新技术，绘制了氧化应激引起的两种类型的DNA损伤。然后，他们将研究结果与COSMIC(世界上最大的体细胞癌症突变数据库)中的癌症基因组突变特征进行了比较。他们发现了一种匹配——该团队识别的损伤模式与在上消化道(GI)癌症(如食管癌和胃癌)中发现的突变特征相匹配。

上消化道癌症通常有炎症先兆。例如，感染幽门螺杆菌会破坏胃粘膜，导致炎症和溃疡。在食道，严重的反酸会导致Barrett’s esophagus，即食管内壁发炎。上述两种情况，都有可能增加癌症风险。

而研究小组发现了这种风险升高的原因。DNA由四种碱基组成，它们成对存在——腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)，胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)。这些碱基对的不同序列编码生命的所有指令。研究小组的发现表明，在上消化道癌症中，由炎症引起的氧化应激损伤了DNA的特定部分，导致G被氧化的G取代。这些错误阻止DNA被准确复制——这是癌症的关键标志。

“我们的DNA是我们的遗传指令手册。当字母被打乱时，指令就不能正确执行，结果可能是癌症，”Pfeifer说。“多年来，关于炎症和氧化应激究竟是如何导致疾病的，有很多争论，但我们没有合适的工具来研究这种联系。我们新的环状损伤排序技术可以让我们重新审视老问题。我希望它能改变游戏规则。”

环状损伤排序允许科学家在DNA发生损伤的每个点上“破坏”DNA。他们将DNA诱导成圆圈，并使用聚合酶链反应(PCR)技术进行数千次复制。一旦他们有了足够的DNA，他们就用下一代测序来确定哪些DNA碱基出现在断裂处。去年，Pfeifer的实验室利用圆圈损伤测序确定了黑色素瘤的突变是由阳光损伤的DNA的化学转化引起的，而不仅仅是DNA的复制。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2022-06-technique-scientists-circles-cancer-revealing.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。