意外发现化疗可能导致精子突变,甚至影响后代基因

【字体: 时间:2022年05月20日 来源:精准医学趋势

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  根据《Nature》杂志的最新论文,桑格研究所等机构的研究人员在对2万多个家庭的基因分析中发现,12名儿童的突变频率异常高,约占普通人的2-7%。

  

《Nature》意外发现化疗可能导致精子突变,甚至影响后代基因。超突变顾名思义,是一种突变频率明显高于正常突变的突变类型,通常以点突变的形式发生。

例如,这种现象在癌细胞中很常见,这也是癌细胞生存的一种手段。

在遗传过程中,一些罕见的新生儿高突变也可能发生。

根据《Nature》杂志的最新论文,桑格研究所等机构的研究人员在对2万多个家庭的基因分析中发现,12名儿童的突变频率异常高,约占普通人的2-7%。出乎意料的是,大多数这些高突变可能与父亲精子的突变增加有关。

"Nature" unexpectedly found that chemotherapy may cause sperm mutations and even affect offspring genes

 

像这样的突变发生在亲代生殖细胞中,特别是在减数分裂期间,并传递给下一代也被称为新生突变,也就是说,父母没有的新突变。

当基因组从父母传递给后代时,复制错误率实际上很低,但这并不意味着没有复制错误。

精子或卵子的随机突变是无法完全避免的,而新生突变大约有60-70个。

这种突变通常不会影响孩子的健康,但在罕见的情况下,它仍然会导致罕见的疾病。

影响这种新生突变发生率的因素之一是父母的年龄,父亲每年增加2个新生突变,母亲每年增加0.5个突变。

但这不足以解释这12名新生儿突变频率高出几倍的原因。

由于分析数据来自2万多个英国家庭,12个孩子的比例并不太高。因此,这种情况不太可能是由于父母吸烟、环境污染等共同因素造成的。

 

"Nature" unexpectedly found that chemotherapy may cause sperm mutations and even affect offspring genes

 

在一项后续分析中,研究人员发现,8名儿童从父亲那里获得的新突变明显高于预期,这表明他们父亲提供的精子明显导致了儿童的超突变,这些父亲可能有共同的特征或经历。 

通过背景数据调查,他们确定了精子突变增加和后代高突变的可能原因。

这些父亲中的大多数在试图怀孕前都接受过化疗,其中三个在他们的DNA中有基于铂的化疗相关的突变模式,两个父亲曾接受过抗肿瘤烷基化剂治疗。

这些父亲在有孩子之前都患有不同类型的癌症,他们接受的化疗药物也以不同的方式损坏了DNA。

以铂为基础的化疗药物可以破坏DNA的共价修饰,并影响碱基相互作用。

当然,这些错误可以通过核苷酸切除修复,但很容易引起单基突变。

这些体细胞突变最终可能进一步增加生殖细胞的突变率,导致后代的高突变。

该研究指出,由新生突变引起的严重遗传疾病的概率约为1 / 300,但一旦发生超突变,如新生突变增加4倍,儿童患遗传疾病的概率就会超过1 / 100。一旦发生,对任何家庭来说都是一个严重的打击。

英国剑桥大学的约翰·达内什博士说:“儿童的高突变并不常见,但它会增加遗传疾病的风险。这项新发现对一些医疗决策具有重要意义。”例如,父亲可以在接受化疗前冷冻精子,以减少治疗对儿童的影响。

然而,该研究也指出,由于样本量小,似乎化疗只影响了极少数男性的精子,许多父母在化疗后有了孩子,他们的孩子并没有发生高突变。

该研究的通讯作者马修·赫尔斯教授说,他们需要进一步确定化疗和精子突变之间是否存在因果关系,并确定哪种化疗更有可能产生这种影响。这对孕期指导和无数健康新生命的诞生都具有重要意义。




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