研究发现慢性炎症会改变结肠细胞的进化

在一项新的研究中，研究人员将患病的结肠与健康的组织进行了比较，以更好地了解炎症性肠病(IBD)在分子水平上与大肠癌风险增加之间的关系。来自惠康桑格研究所和剑桥大学医院的研究人员发现，受IBD影响的结肠细胞内DNA的变化速率是健康结肠中DNA的两倍以上，从而增加了这些细胞获得可能导致癌症的DNA变化的可能性。

这项于今天(7月21日)在Cell上发表的研究还发现，与IBD相关的慢性炎症破坏了结肠的组织结构，使细胞可以在异常宽广的区域内扩张。结果为深入了解体内进化以及IBD和结直肠癌的发展提供了宝贵的见识。

IBD主要指溃疡性结肠炎和克罗恩氏病(克罗恩氏病)，这些慢性病的特征是消化系统发炎，可能严重破坏患者的生活质量。在1990年至2017年之间，全球IBD病例从370万例增加到680万例*。尽管据认为炎症的发生是由于对肠道微生物的不适当免疫反应导致的，但该病的原因仍然未知。

与普通人群相比，患有IBD的人患胃肠道癌的风险增加。患者将为此进行定期监视，并且在某些情况下，可能会选择手术切除整个结肠，以减轻这种风险。

在这项新研究中，剑桥阿登布鲁克医院的临床医生提供了46名IBD患者捐赠的结肠组织样本，以及有关其病史和治疗的匿名信息。随后，惠康桑格研究所的研究人员使用激光捕获显微切割术切出了446个隐窝，隐窝是构成结肠组织的微小空腔，因此可以对它们进行全基因组测序。

分析这些序列以发现组织中的突变率，隐窝与比正常突变更多的任何基因之间的遗传关系。然后将它们与来自41个没有IBD的个体的412隐窝的序列进行比较，从而可以观察到慢性炎症对DNA序列的影响。

研究小组发现，患病组织的DNA变化比正常组织多两倍，而且疾病持续时间越长，这种过量的可能性就越大。

该研究还发现了进化过程的证据，其中特定基因的突变处于正选择之下。这些积极选择的突变中，有一些富含与大肠癌相关的基因，从而阐明了IBD与某些癌症之间的联系。研究人员还发现了与肠道免疫系统调节有关的基因突变的阳性选择以及细胞抵御结肠中细菌的能力的证据。

惠康大学桑格研究所的这项研究的第一作者Sigurgeir Olafsson说：“我们的身体在我们的一生中如何继续进化是我们生物学的基本组成部分。研究慢性疾病对该过程的影响一直令人着迷。 “发现证据表明肠道细胞遗传序列的改变可能在炎症性肠病的发作中具有直接作用。”

剑桥阿登布鲁克医院炎性肠病(IBD)服务的临床负责人，惠康桑格研究所的名誉教员蒂姆·雷恩博士说：“结直肠癌是治疗IBD患者的主要临床问题之一。这项研究发现，在我们受到感染的IBD肠道中，所有正常的突变过程都得到了加速，导致某些肠道细胞获得突变的速率增加了两倍以上，这加重了罹患IBD的癌症风险。 IBD。”

惠康大学桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)研究的作者彼得·坎贝尔(Peter Campbell)博士说：“人们早已认识到体细胞突变在癌症易感性中的作用。令人兴奋的是，看到我们和其他人用来理解目前正在应用的癌症的方法令人兴奋。这些方法为我们提供了炎性肠病对发炎组织DNA序列影响的独特见解。”

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