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血液中的端粒——我们DNA链的末端保护盖,其明显的长度变化模式,可以在实际诊断的多年前预测癌症,根据西北医学院与哈佛大学合作的一项新研究显示。
该模式——在癌症诊断的3或4年前迅速缩短然后稳定不变——最终可能会通过血液检测产生一种新的生物标志物来预测癌症的发展。这是首次在人类癌症发展中报道几年内端粒的变化轨迹。
科学家们一直在试图了解血细胞端粒——被认为是生物龄的标志——在癌症患者中会受到怎样的影响。但是,研究结果却不一致:一些研究发现它们变得更短,一些则发现它们变得更长,还有一些显示无关联。
该论文发表在4月30日的EBioMedicine上。
西北大学和哈佛大学的研究表明了既往结果混乱的原因。
在这项新研究中,科学家们在13年间对792人的端粒进行了多次测量,其中135人最终被确诊为不同类型的癌症,包括前列腺癌、皮肤癌、肺癌、白血病和其他癌症。
最初,科学家们发现,在正发病但尚未确诊为癌症的人群中,端粒老化得更加快速(表现为长度丢失得更快)。按时间先后顺序来说,癌症发病的人,其端粒看起来比那些未发病的人要老15年。
但是后来,科学家们发现,在癌症诊断的3到4年前,这种加速老化的过程就停止了。
“明白了端粒的这种生长模式,可能意味着它可以成为一种癌症预测性的生物标志物,”西北大学Feinberg医学院的预防医学教授、该研究的主要作者Lifang Hou博士说道。“由于我们在多种癌症中都看到该模式间的巨大联系,因此,通过正确的检测,这些过程也许可以用于多种癌症的最终诊断。”
西北和哈佛大学的这项研究,被认为是首个在疾病诊断前的多个时间点内观察端粒长度的研究。癌症治疗可以明显地缩短端粒长度。治疗后,人们还不确定其长度是否已经受到癌症或治疗的影响。
“这可能就解释了为什么以前的研究结果如此地矛盾,”Hou说。“我们观察到了端粒由快速缩短转为稳定的拐点。我们发现,癌症细胞已经控制了端粒缩短过程,为了在机体内活跃生长。”
每次细胞分裂时,端粒就会缩短。年龄越大,机体内每个细胞分裂得就越多,端粒也就越短。由于癌细胞迅速地分裂和生长,科学家们希望该细胞会变得更短以至自我毁灭。但是,科学家们发现,这是不可能发生的。不知怎的,癌症细胞找到了阻止这一进程的办法。
如果科学家们能够识别癌细胞是如何控制该细胞的,Hou教授说,也许就可以开发出治疗方法,使癌细胞自我毁灭而不伤害健康细胞。