探寻儿童癌症治疗后肺部并发症的遗传密码:开启精准防治新征程

【字体: 时间:2025年05月03日 来源:Scientific Reports 3.8

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  儿童癌症幸存者(CCS)常面临肺部并发症等迟发不良反应。研究人员开展了儿童癌症治疗后肺部后果相关遗传修饰因子的研究,虽未发现全基因组显著位点,但找到暗示性位点及拷贝数变异(CNV)。这为后续研究提供方向,助力改善 CCS 肺部毒性预测。

  在儿童癌症治疗领域,随着医疗技术的进步,儿童癌症患者的 5 年生存率大幅提升,从 20 世纪 70 年代中期的 58% 跃升至 2011 - 2017 年的 85%。然而,这背后却隐藏着一个不容忽视的问题:大量儿童癌症幸存者(CCS)在后续生活中常常遭遇迟发不良反应,其中肺部并发症尤为常见。许多接受过放疗和化疗的儿童,由于其器官仍处于发育阶段,肺部极易受到损伤,进而引发一系列问题,如肺功能异常、慢性咳嗽、呼吸困难等。这些并发症不仅严重影响了孩子们的生活质量,还使得他们因肺部疾病导致的死亡率相较于普通人群高出 9 - 15 倍。
尽管已知某些治疗药物和放疗会对肺部造成损害,但不同个体对治疗的反应和产生的毒性差异很大。目前,对于儿童癌症肺部并发症中基因 - 暴露相互作用的研究非常匮乏,精准预测 CCS 慢性肺毒性的风险因素信息也极为欠缺。在此背景下,来自美国费城儿童医院(Children’s Hospital of Philadelphia)的研究人员开展了一项极具意义的研究,旨在描述儿童癌症治疗后肺部并发症患者群体特征,并寻找与肺部后果相关的遗传易感性标记,该研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员运用了多种关键技术方法来开展此项研究。首先,他们基于国际疾病分类第十版(ICD - 10)代码,从费城儿童医院应用基因组学中心(CAG)数据库中筛选出符合条件的研究对象,这些对象均有儿童癌症病史且接受过潜在肺毒性药物治疗,同时对其进行了基因分型。接着,通过回顾性病历审查收集人口统计学、临床、影像学和功能测试数据。在基因分析方面,利用主成分分析(PCA)检测潜在人群分层,进行基因型填补和全基因组关联分析,并使用 PennCNV 软件基于 SNP 阵列数据进行拷贝数变异(CNV)分析 。

下面来看具体的研究结果:

  • 研究人群特征:在患者病例中,女性 48 例(47%),男性 55 例(53%),多数为白人(69.9%);对照组中,女性 178 例(46%),男性 212 例(54%),白人占 68.2%。两组中最常见的潜在癌症诊断包括急性淋巴细胞白血病(ALL)、急性髓细胞白血病(AML)和霍奇金淋巴瘤(HD)。患者中,3% 患有肺纤维化,1% 患有过敏性肺炎,3% 患有闭塞性细支气管炎。77% 的患者存在肺功能测试受损,其中 42% 的患者有孤立的弥散功能障碍,20% 被诊断为间质肺疾病(ILD)。常见症状有劳力性呼吸困难(14%)和慢性咳嗽(9%),6.7% 的患者影像学显示支气管扩张。此外,有肺部并发症的患者明显更多接触过博来霉素、白消安等已知有显著肺毒性风险的化疗药物。
  • 全基因组关联研究(GWAS):虽然研究未发现达到传统全基因组显著性阈值(P<5×10?8 )的位点,但两个独立的单核苷酸多态性(SNP),即 rs6804526(效应等位基因频率(EAF) =0.17,优势比(OR) =2.96,P=6.21×10?5 )和 rs117985268(EAF=0.05,OR=5.33,P=2.98×10?5 ),在预先设定的 P<1×10?4 阈值下显示出暗示性关联。这两个位点分别与乳腺癌和呼吸衰竭相关,且位于具有活性染色质标记的调控区域,与转录因子结合基序重叠。
  • 拷贝数变异(CNV)分析:在一名患者中发现了 21q22.3 区域的缺失,该区域与肺癌有关。该患者还伴有自闭症、肾发育异常等多种症状,不过此前尚无携带此缺失的肺部疾病患者的报道。

在研究结论与讨论部分,研究人员指出,在 CCS 肺部并发症患者群体中,ILD 是常见的表型,常见症状与成年 CCS 肺部并发症患者研究结果一致,且多数患者存在 PFT 受损。GWAS 分析虽因样本量小未发现全基因组显著位点,但暗示性关联位点可能在癌症治疗相关肺部损伤中发挥作用。发现的 21q22.3 缺失虽可能是风险因素,但还需更大样本量的统计分析和实验验证。

这项研究的意义重大,它是首个探究儿童癌症幸存者肺部损伤相关遗传多态性的研究。识别相关遗传多态性及其作用机制,有助于阐明严重肺部损伤的机制,为治疗干预提供靶点,实现对特定变异或基因表达特征的风险靶向监测,从而更精准地预测患者对化疗药物和放疗的敏感性。不过,该研究存在样本量小、肺部并发症定义宽泛等局限性。未来需要更大、更多样化的人群研究来进一步验证这些结果,推动儿童癌症治疗后肺部并发症防治领域的发展,为广大儿童癌症幸存者带来新的希望。

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