科學家們就兒童白血病的起源已經(jīng)爭論了一個多世紀。5月21日,發(fā)表在Nature Reviews Cancer上的一篇重要綜述首次揭示了大多數(shù)兒童白血病的可能原因。讓人驚訝的是,分析結(jié)果顯示,細菌和病毒感染在其中發(fā)揮了極其關(guān)鍵的作用。這一重要發(fā)現(xiàn)也被BBC以《缺失微生物“導致”兒童癌癥》(Missing microbes 'cause' childhood cancer)為題進行了報道。
1.導致ALL的兩步關(guān)鍵過程
倫敦癌癥研究所的Mel Greaves教授是這篇題為“A causal mechanism for childhood acute lymphoblastic leukaemia”的綜述的唯一作者,他分析了收集到的關(guān)于急性淋巴細胞白血?。╝cute lymphoblastic leukaemia,ALL,最常見的兒童癌癥)有史以來最全面的證據(jù),并得出了重要的結(jié)論:ALL是由基因突變和接觸感染(exposure to infection)兩步過程導致的。
具體來說,第一步涉及在胎兒出生之前發(fā)生的、能夠誘發(fā)兒童患白血病的基因突變。不過,只有1%天生攜帶這種基因突變的兒童會繼續(xù)發(fā)展成白血病。
第二步與感染相關(guān):通過接觸一種或多種常見感染,ALL也可能在兒童時期的晚些時候被觸發(fā)。不過,這主要發(fā)生在生命的第一年經(jīng)歷了“干凈童年”('clean' childhoods,與其他嬰兒或年齡較大的兒童沒有太多互動)的兒童中。
Greaves教授認為,兒童ALL是現(xiàn)代社會進步的一個“悖論”——在生命早期缺乏微生物暴露(microbial exposure)反而會導致免疫系統(tǒng)發(fā)生故障。而他的發(fā)現(xiàn)意味著,在嬰兒期用一些方法刺激或“啟動”免疫系統(tǒng)可能能夠預防ALL。
2.質(zhì)疑先前觀點,提出“延遲感染”理論
具體來說,在這篇具有里程碑意義的論文中,Greaves教授匯集了超過30年的關(guān)于兒童白血病遺傳學、細胞生物學、免疫學、流行病學和動物模型的研究。
經(jīng)過分析,他質(zhì)疑了先前判定環(huán)境因素(如電離輻射、電纜、電磁波或人造化學物質(zhì))可能是導致白血病的主要原因的報告,認為沒有強有力的證據(jù)能夠證明這些因素是致病的主要原因。相反,他提出了ALL病因的“延遲感染”(delayed infection)理論,即早期感染有利于啟動免疫系統(tǒng),但在沒有早期啟動的情況下,之后的感染會觸發(fā)白血病。
Greaves教授認為,與I型糖尿病、其他自身免疫性疾病和過敏癥相同,如果兒童的免疫系統(tǒng)在生命的第一年得到恰當?shù)?ldquo;啟動”,那么,兒童白血病可能是可以預防的。
3.兒童ALL或可預防
一些調(diào)查患ALL的雙胞胎的研究表明,ALL的發(fā)生需要2個突變或“兩次打擊”(two 'hits')。第一個突變在子宮中發(fā)生,起源于雙胞胎中的其中一人,產(chǎn)生了一群前惡性細胞(pre-malignant cells),這些細胞會通過雙胞胎之間的血液供給傳遞給雙胞胎中的另一人。第二個突變發(fā)生在出生后,且在雙胞胎中是不同的。
人類研究和動物實驗都表明,感染(可能是由一系列常見的病毒和細菌引起的)能夠觸發(fā)第二個基因突變(打擊,hit)。在Greaves教授調(diào)查的一組獨特案例中,所有病例都感染了流感病毒。小鼠研究也證實,當將經(jīng)改造后攜帶一種白血病激活基因的小鼠從一個超干凈的、無菌的環(huán)境中移至有常見微生物的環(huán)境中時,小鼠會發(fā)展成ALL。
最重要的是,人口研究發(fā)現(xiàn),在嬰兒時期早點接觸感染能夠預防ALL,而這最可能是通過啟動免疫系統(tǒng)實現(xiàn)的。這表明,兒童ALL可能是可以預防的。
現(xiàn)在,Greaves教授正在調(diào)查是否早期暴露于無害的“細菌”能夠預防小鼠患白血病。這將帶來一種可能性,即通過使兒童暴露于常見但無害的微生物來防止其患白血病。不過,他也強調(diào)了以下2點:1)雖然暴露于普通感染的模式(patterns of exposure to common infections)似乎是至關(guān)重要的,但兒童白血病的風險,就像大多數(shù)常見癌癥一樣,也受到遺傳易感性和機會(genetic susceptibility and chance)的影響;2)感染是特定適用于ALL的原因,其他更罕見的癌癥類型(包括嬰兒白血病、急性髓系白血?。┛赡苡胁煌囊蚬麢C制。
4.幾十年工作的“頂點”
Greaves教授說:“我花了40多年的時間研究兒童白血病,在這段時間里,我們對其生物學及治療的理解取得了巨大的進步——因此,今天約90%的病例都被治愈了。但我總覺得,我們的知識有一個缺口——為什么健康的孩子會患上白血病,以及是否這種癌癥是可以預防的。”
“這一新成果是幾十年工作的‘頂點’,為主要類型的兒童白血病是如何發(fā)展的提供了可信的解釋。研究明確指出,ALL有一個清晰的生物學原因。在免疫系統(tǒng)未被恰當啟動的兒童中,ALL可由各種各樣的感染觸發(fā)。該研究還打破了關(guān)于白血病病因的一些長久存在的誤解,如這種疾病通常是由于接觸電磁波或污染引起的。”
“我希望這項研究能對孩子們的生活產(chǎn)生真正的影響。其中,最重要的影響是,大多數(shù)兒童白血病病例很可能是可以預防的。”
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