導(dǎo)語
由于許多傳染病的發(fā)病率也隨著年齡的增長而增加,研究人員假設(shè),年齡相關(guān)的癌癥發(fā)病率變化可能更好地解釋為免疫系統(tǒng)老化,而不僅僅是基因突變的積累。
作者:小閃
來源:醫(yī)學(xué)論壇網(wǎng)腫瘤
與年齡相關(guān)的免疫系統(tǒng)下降可能會更好地解釋隨著年齡增長的癌癥發(fā)病率,而不僅僅是基因突變的穩(wěn)定積累。研究人員表示,這項新發(fā)現(xiàn)可能會影響癌癥的預(yù)防和治療。
該研究于2018年2月5日在PNAS上在線發(fā)表,該研究使用數(shù)學(xué)模型比較了100多種癌癥發(fā)病率的年齡相關(guān)變化與免疫系統(tǒng)年齡相關(guān)降低的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)該模型適合超過50種癌癥。
該模型比傳統(tǒng)的累積基因突變模型更合適,并且能夠更好地解釋特定形式疾病的年齡相關(guān)癌癥發(fā)病率的性別差異。
英國鄧迪大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院Thea Newman博士表示,如果這項研究被證明是正確的,那么可以談?wù)撘环N全新的治療方法并預(yù)防癌癥。幾乎所有的癌癥主流研究都是基于如何理解基因突變,瞄準(zhǔn)基因突變從而治愈疾病。
這項研究不是在辯論突變會導(dǎo)致癌癥的事實,而是單純突變是否能夠解釋癌癥發(fā)病率隨著年齡的增長而快速上升,老齡化會導(dǎo)致身體其他變化。
英國愛丁堡大學(xué)醫(yī)學(xué)研究委員會再生醫(yī)學(xué)中心的合作者Clare C. Blackburn博士說,我們相信這項發(fā)現(xiàn)非常重要,并表明在癌癥研究中需要更加重視免疫系統(tǒng)。
隨著年齡增長癌癥風(fēng)險增加
既往研究表明,癌癥的發(fā)病率隨著年齡的增長而增加,所有癌癥類型的中位數(shù)樞軸年齡(表示非常低至相對高風(fēng)險之間的交叉)為49.9歲。
此外,眾所周知,遺傳易感性和暴露于生活方式和環(huán)境因素導(dǎo)致的癌癥是通過DNA突變的積累,傳統(tǒng)認為在一個細胞中需要5~6個罕見的“驅(qū)動”突變來啟動癌癥,稱為功率法律模式。
由于許多傳染病的發(fā)病率也隨著年齡的增長而增加,研究人員假設(shè),年齡相關(guān)的癌癥發(fā)病率變化可能更好地解釋為免疫系統(tǒng)老化,而不僅僅是基因突變的積累。
因此研究人員根據(jù)兩個假設(shè)開發(fā)了一個數(shù)學(xué)模型:
1在任何年齡潛在癌細胞以相等概率出現(xiàn)。
2.存在與T細胞產(chǎn)生相關(guān)的免疫逃逸閾值,在此之上,產(chǎn)生免疫的細胞可以壓倒免疫系統(tǒng)并導(dǎo)致臨床可檢測的疾病。
第一作者,赫瑞瓦特大學(xué)數(shù)學(xué)和計算機科學(xué)學(xué)院Sam Palmer博士表示,對于我們的模型,我們設(shè)想了T細胞與癌細胞之間的戰(zhàn)爭,如果癌細胞超過一定的閾值,癌細胞就會獲得勝利。然后我們設(shè)定這個門檻隨著年齡的增長而下降,與T細胞產(chǎn)量成正比。
該團隊從美國監(jiān)測、流行病學(xué)和最終結(jié)果項目中獲得了癌癥發(fā)病率數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)涵蓋了約180萬到70歲成年人的約101萬種癌癥的約200萬例病例,以及疾病控制和預(yù)防中心的細菌和病毒病發(fā)病率。
研究人員最初用傳染性疾病的發(fā)病率數(shù)據(jù)檢查了數(shù)學(xué)模型,驗證其是否合適。
研究表明,通過使用雙因素免疫模型,57種癌癥類型與計算非常吻合(R2> 0.95,或中位數(shù)為0.956),而只有47種癌癥符合積累遺傳突變的冪律模型(R2 > 0.95,或中位數(shù)0.947)。
接下來,研究人員將焦點集中在男性與女性的癌癥發(fā)病率上,因為已經(jīng)表明,男性患癌癥的比例是女性的1.33倍,87種癌癥中的70名男性中發(fā)病率增加更快。
研究小組發(fā)現(xiàn),T細胞受體切除環(huán)(TREC)水平,女性高于男性1.46倍,男性TREC率下降速度快于女性。
研究作者,法國巴黎大學(xué)研究員Luca Albergante博士表示,隨著年齡的增長,癌癥發(fā)病率在女性中增長速度較慢。然而,女性的胸腺萎縮速度更慢,所以我們能夠預(yù)測不同性別的癌癥發(fā)病率,這再次表明我們的模型比傳統(tǒng)模型更精確。除了突變之外,這表明我們還應(yīng)該關(guān)注如何以受控方式促進胸腺功能,可能是通過移植或通過控制再生,這樣我們可以增加我們正在制造的T細胞的數(shù)量。
突變是癌癥的關(guān)鍵原因
馬里蘭州巴爾的摩約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院Cristian Tomasetti博士指出,隨機突變是導(dǎo)致大多數(shù)癌癥的原因。冪律不代表腫瘤發(fā)生的正確模型,這是一個超過50歲的模型,僅捕獲腫瘤發(fā)生過程的某些方面。因此,這種模型與冪律之間的比較并不代表適當(dāng)?shù)姆治?,模型更好地解釋觀察數(shù)據(jù),而不是基于體細胞突變逐漸積累的當(dāng)前理論。
他補充說,根據(jù)他們的理論,很難解釋為什么對于各種癌癥類型,在非常老齡時發(fā)病率下降。大量文獻支持癌癥突變的逐漸積累是癌癥的主要原因。