双胞胎研究证实,儿童白血病始于子宫,当双胞胎中只有一个受影响时,可以帮助指导筛查
通过研究罕见的同卵双胞胎白血病病例,科学家们对最常见的儿童癌症的起源有了新的认识——证实它起源于子宫,但出生后的事件决定了临床白血病是否会发展。
伦敦癌症研究所的研究人员的发现将帮助临床医生为双胞胎孩子的父母提供建议急性淋巴细胞白血病(ALL),提供指导风险水平和筛选。
这项史无前例的研究发表在该杂志上白血病该研究涉及7对患有“不一致”ALL的双胞胎,这意味着每对双胞胎中只有一人,至少在最初阶段,患有这种疾病。
研究人员对这对双胞胎进行了长达15年的跟踪调查,以了解为什么如果同卵双胞胎已经被诊断出患有ALL,那么在其他方面健康的双胞胎日后患ALL的风险更高的生物学原因。
据计算,这种风险约为15-25%,而异卵双胞胎或其他兄弟姐妹的风险不到1%。但是,正如这项研究所证实的那样,只有当同卵双胞胎在出生前共用一个胎盘时,这种高风险才会出现。
触发ALL需要两次基因突变
该团队此前的研究表明,“触发”ALL需要两次基因变化的“打击”。新的发现证实,第一个基因变化出现在子宫内,并由男性和女性共享血双胞胎的细胞来自共同的血液供应。第二个变化——如果发生的话——发生在出生之后。
这项新的研究表明,一位ALL患者的健康双胞胎在血液中具有低水平但可检测到的“临床沉默”但突变的“白血病前期”细胞。这些细胞携带着与ALL的共同双胞胎完全相同的“第一击”突变,这意味着它们可以被测量和监测。如果这些细胞数量增加,这可能是all发展的信号——提示骨髓活检和潜在的早期治疗。
但是,如果健康的双胞胎体内这种细胞的水平一直很低,而且不增加甚至不下降,那么这就为临床医生和父母提供了令人放心的证据,证明ALL没有发生。
到目前为止,参与这项研究的两个健康的双胞胎,他们的血液中有低水平但可检测到的白血病前细胞,后来被诊断为ALL。
证实ALL起源于子宫
这一发现证实,就像同卵双胞胎或独生子女的儿童ALL一样,这些“不和谐”的双胞胎ALL病例也始终起源于子宫。
根据领导这项研究的小组的其他研究,有时只有一个同卵双胞胎患上ALL的事实是由于(在一个双胞胎中)缺乏关键的出生后第二次“撞击”或突变,这被认为是由常见的儿童感染引发的。
该组织的其他研究表明,数量惊人的孩子出生时就有第一个突变“命中”,但只有极少数(约1%)会发展成ALL。该团队目前的研究重点是了解是什么决定了在学龄早期出现这种由感染驱动的第二次“打击”的可能性。
更准确地评估风险
这一发现对临床医生和患有ALL的双胞胎孩子的父母具有启示意义。在过去,当双胞胎中任何一个健康的人患上这种疾病时,父母会得到不同的建议。
新的发现表明,可以更准确地评估风险——首先确定双胞胎是否同卵,是否共用一个胎盘,然后通过跟踪他们血液中白血病前期细胞的水平,对他们进行连续检查。
当双胞胎中的一个在临床上保持良好状态时,研究人员建议每三个月重新筛查一次,以跟踪白血病前细胞的水平以及它们是否在增加。第二个双胞胎的风险在第一个双胞胎确诊后的第一年是最大的,在那之后风险就会下降——这意味着在10岁之后对无症状、健康的双胞胎进行筛查可能是不必要的。
对ALL起源的新见解
伦敦癌症研究所进化与癌症中心创始主任、细胞生物学教授梅尔·格里夫斯爵士教授说:
“我们的研究为儿童急性淋巴细胞白血病的起源提供了新的见解,这是最常见的儿童癌症类型,占儿童白血病病例的80%。
“我们之前的研究结果表明,双胞胎中的白血病是由于出生前一个胎盘中的血细胞共享,而不是遗传。这些新发现证实,这种疾病可以追溯到子宫,当时白血病前期细胞通过双胞胎共享的血液供应传播。
直到现在仍然是一个谜,为什么有时双胞胎中只有一个被诊断出患有白血病,这让临床医生在向父母提供建议和安慰时处于黑暗之中。在这项新研究中,我们为这种情况下发生的事情提供了生物学解释,并表明健康双胞胎的血液中通常有少量的白血病前细胞,这些细胞与患病双胞胎的癌细胞具有相同的遗传标记。
“这具有实际意义,因为我们可以准确地评估疾病的风险,并通过测量血液中白血病前期细胞的水平来指导筛查和监测。如果双胞胎中的一个患上ALL,另一个患上白血病的风险就会增加——但前提是双胞胎在子宫中共用一个胎盘,这种情况只发生在60%的同卵双胞胎中。
“我们仍然不确定是什么导致了子宫内基因变化的第一次‘打击’,但我们认为基因变化的第二次‘打击’可能是由常见的儿童感染引发的,这为在婴儿时期‘启动’免疫系统以避免以后生活中疾病的发展提供了可能性。”我们目前的研究表明,肠道微生物组可能在这一过程中发挥着关键作用。”
帮助临床医生提供指导
英国血癌研究副主任莎拉·麦克唐纳说:“急性淋巴细胞白血病(ALL)是儿童最常见的癌症类型,儿童比成人更容易患病。”了解癌症是如何发展的机制同卵双胞胎为什么通常只有一个人得白血病是一个需要回答的重要问题。它帮助我们了解其他兄弟姐妹患白血病的风险,并深入了解白血病是如何在所有儿童中发展的。
“这项研究表明,如果双胞胎中的一个患上白血病,而两个双胞胎在怀孕期间都共用一个胎盘,那么需要两个因素来确定另一个是否患上这种疾病——一个在出生前,另一个在出生前。这项工作是由多年来患有白血病的研究志愿者完成的,它开辟了查看未受影响的兄弟姐妹是否患有白血病前期的可能性细胞在他们的血液里。如果他们这样做了,这可能意味着他们可以被密切监测和早期治疗,如果他们看起来要发展白血病给了它们最大的生存机会。这一发现也可以帮助临床医生就兄弟姐妹发展为儿童ALL的可能性为家庭提供指导。
“我们代表英国血癌协会感谢我们的支持者,他们使我们能够资助这样的开创性研究。虽然这项研究增加了我们对儿童ALL是如何引发的理解,但仍有更多的工作要做,以完成这幅图,以达到没有生命因流血而丧生的日子癌症."