科学家发现可能导致年轻人结肠癌增加的细菌毒素

研究人员在结肠癌病因方面取得了突破性进展。他们发现一种食物细菌可能是导致年轻人结肠癌病例激增的原因。

大肠杆菌产生的毒素可能在全球范围内推动了结肠癌的发病率，尤其是在英国。这种名为colibactin的细菌毒素能够改变DNA，由一种大肠杆菌菌株产生，但不是那种会导致某些人腹泻的菌株。来自英国并得到癌症研究英国支持的研究人员发现，儿童早期接触colibactin会在结肠细胞的DNA上留下遗传标记，这可能会增加50岁前患结肠癌的风险。

之前的一项研究发现，在25至49岁的年轻人中，英格兰的结肠癌发病率比世界上许多其他国家增长得更快。对于25至49岁的人群，英格兰是增长率最高的国家之一，从2007年到2017年的十年间，平均每年增长3.6%。

癌症研究英国提供的截至2019年的数据显示，自20世纪90年代初以来，25至49岁成年人的结肠癌发病率增加了52%。每年约有2,600名25至49岁的英国人被诊断出患有结肠癌，而所有年龄段的新发病例约为44,100例。

目前正在进行的工作旨在发现为什么越来越多的年轻人患上结肠癌，专家认为不良饮食、更多超加工食品、肥胖和缺乏运动是其中的因素。现在，在最新的一项研究中，由加州大学圣地亚哥分校（UCSD）领导并发表在《自然》杂志上的研究表明，另一种可能的罪魁祸首是colibactin。

专家们检查了来自11个不同国家的981个结直肠癌基因组，这些患者包括早期和晚期发病的病例。他们发现，colibactin可以在DNA上留下特定的突变模式，这些模式在早期发病的结肠癌病例（研究中定义为40岁以下的成年人）中比70岁以上确诊的病例中多3.3倍。

这些突变模式在早期发病结肠癌率较高的国家尤为常见。资深作者、UCSD教授Ludmil Alexandrov说：“这些突变模式是一种基因组中的历史记录，它们指向儿童早期接触colibactin是早期发病的主要驱动力。”

该研究的第一作者Marcos Diaz-Gay（前博士后研究员）表示：“当我们开始这个项目时，并没有计划专注于早期发病的结直肠癌。我们的最初目标是研究全球结直肠癌的模式，以了解为什么一些国家的发病率远高于其他国家。但在我们深入研究数据时，最有趣和最引人注目的发现之一是colibactin相关突变在早期发病病例中出现的频率。”

研究还发现，colibactin相关的突变约占APC驱动突变的15%，这是结肠癌发展过程中最早的一些直接促进癌症发展的遗传改变。Alexandrov教授说：“如果一个人在10岁时就获得了其中一个驱动突变，他们可能会比预期提前几十年患上结直肠癌，即在40岁而不是60岁。”

这项工作是癌症大挑战团队Mutographs的一部分，得到了癌症研究英国的支持。研究人员目前正在开发通过分析粪便样本检测colibactin相关突变的早期检测测试。癌症大挑战主任David Scott博士说：“在全球和英国，我们正在目睹50岁以下人群某些类型癌症的令人担忧的增长。”

“不太可能有一个明确的驱动因素，但癌症大挑战的科学家们正在努力解决这个难题，我们的Mutographs团队已经发现了令人惊讶的线索。许多早期发病的结直肠癌患者似乎在儿童早期接触到了由某些大肠杆菌菌株产生的毒素colibactin。尚不清楚这种接触是如何发生的，但我们怀疑饮食等因素可能在微生物群落微生物群发展的关键阶段相互作用。”

“这项研究为早期发病癌症之谜增添了重要的一块拼图，但尚无定论，还需要更多的研究来确定colibactin与早期发病结直肠癌风险增加之间的明确联系。其他癌症大挑战团队，如Optimisticc和Prospect，正在更深入地研究微生物群和其他环境因素，以揭示全球增长背后的原因。”

Mutographs团队负责人、Wellcome Sanger研究所高级组长Mike Stratton教授说：“我们的研究使我们能够生成一个假设，即colibactin的存在导致结肠细胞中突变数量的增加，从而在年轻时增加患结直肠癌的风险。如果这一假设成立，我们可以探索预防措施，例如检测毒素或产生毒素的细菌是否存在，并在年轻时找到消除它们的方法。”

“我们知道饮食和生活方式选择会增加患结直肠癌的风险，但这项研究为我们提供了一条新的、令人兴奋的研究途径，以降低早期发病结直肠癌的发病率。”

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