一種有毒的遺傳:化療可能會增加未來幾代人的疾病易感性
由華盛頓州立大學領導的新研究發現,一種名為異環磷酰胺(ifosfamide)的普通化療藥物可能有毒性作用,可以傳給青少年癌症倖存者的子孫。發表在《iScience》雜誌上的這項研究發現,在青春期接受異環磷酰胺治療的雄性大鼠,其後代和孫子的發病率增加。
這是第一個已知的研究,表明癌症治療導致的疾病易感性可以傳遞給第三代未接觸的後代。
以前的研究表明,癌症治療可以增加患者日後患病的風險,但這項研究通過證明化療的影響可以傳給後代而擴展了這種認識。
“研究結果表明,如果一個病人接受了化療,然後又有了孩子,那麼他們的孫子,甚至是曾孫可能會因為他們祖先的化療暴露而增加疾病的易感性,”WSU的生物學家和該研究的通訊作者邁克爾·斯金納說。
斯金納強調,這些發現不應勸阻癌症患者進行化療,因為化療可以是一種非常有效的治療方法。化療藥物可以殺死癌細胞並阻止它們繁殖,但有很多副作用,因為它們會影響整個身體,包括生殖系統。
鑑於這項研究的影響,研究人員建議打算以後生孩子的癌症患者採取預防措施,比如在進行化療之前使用冷凍技術來冷凍精子或卵子。
在這項研究中,研究人員讓一組年輕的雄性大鼠在三天內接觸異環磷酰胺,模仿青少年人類癌症患者可能接受的治療過程。這些大鼠後來與沒有接觸過這種藥物的雌性大鼠交配。由此產生的後代再次與另一組未接觸過藥物的大鼠進行交配。
由於父親的精子接觸了化療藥物,所以第一代後代有一些接觸,但研究人員發現,不僅第一代,而且第二代的疾病發生率也更高,因為他們沒有直接接觸過這種藥物。雖然在不同的世代和性別中存在一些差異,但相關的問題包括腎臟和睾丸疾病的更高發生率,以及青春期的延遲到來和異常的低焦慮,表明評估風險的能力降低了。
研究人員還分析了大鼠的表觀基因組,這是獨立於DNA序列的分子過程,但影響基因表達,包括打開或關閉基因。以前的研究表明,接觸毒物,特別是在發育過程中,可以產生表觀遺傳變化,並通過精子和卵子傳遞下去。
研究人員的分析結果顯示,兩代人的表觀遺傳變化與最初接觸的大鼠的化療接觸有關。這些變化可以在沒有直接接觸化療藥物的孫輩身上看到,這表明負面效應是通過表觀遺傳學的方式傳遞下來的。
斯金納和西雅圖兒童研究所的同事們目前正在進行一項針對前青少年癌症患者的人體研究,以了解更多關於化療暴露對生育能力和日後疾病易感性的影響。
斯金納說,更好地了解化療的表觀遺傳轉變也可以幫助病人了解他們患某些疾病的可能性,為早期預防和治療策略創造可能。
他說:”我們有可能確定一個人的接觸是否有這些表觀遺傳學的轉變,這些轉變可以指導他們將發展什麼樣的疾病,以及他們將有可能傳給他們的孫子。我們可以使用表觀遺傳學來幫助診斷他們是否會有疾病的易感性。”