在过去二十年中，一个令人担忧的趋势逐渐显现：越来越多的年轻人被诊断出患有结直肠癌——一种传统上多见于50岁以上人群的疾病。如果这种趋势继续下去，早发性结直肠癌可能会在五年内成为年轻人中癌症相关死亡的主要原因。
造成这一激增的原因尚不清楚。由于遗传联系较少且没有一致的风险因素如肥胖可归咎，科学家们开始将目光投向生活方式和遗传学之外的因素。现在，越来越多的证据表明，我们成长的环境——包括肠道中的微生物——可能是主要的贡献者。
加州大学圣地亚哥分校领导的一项研究在《自然》杂志上发表了新的见解。研究人员发现，某些大肠杆菌菌株产生的细菌毒素——colibactin，可能在儿童时期触发基因突变，这些突变后来会导致结直肠癌。这一发现挑战了癌症仅由成年行为塑造的假设，表明早期生活的暴露可能比预期更早地埋下疾病的种子。
癌症突变始于童年
通过对来自11个国家的981个结直肠癌基因组进行分析，研究团队发现了一个模式：与colibactin相关的突变在40岁前被诊断的个体中出现的可能性是其他人的3.3倍。
“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。但随着我们深入数据，最有趣和最引人注目的发现之一是colibactin相关突变在早发病例中出现的频率。”研究的第一作者Marcos Díaz-Gay在一份新闻声明中说。
研究团队还能够确定这些有害突变发生的时间——在生命最初的十年内。
“这些突变模式是一种基因组的历史记录，”加州大学圣地亚哥分校教授、该研究的资深作者Ludmil Alexandrov在声明中说，“它们指出了早期生活中对colibactin的暴露是早发性疾病的一个驱动因素。”
环境如何影响癌症风险
研究人员是更大努力的一部分，旨在理解环境因素——从紫外线暴露和细菌毒素到饮食、吸烟和饮酒等生活方式选择——如何引起我们的DNA突变。事实证明，其中一些变化可能悄无声息地为癌症铺平道路。
“并非我们研究的每一个环境因素或行为都会在我们的基因组上留下印记，”Alexandrov说，“但我们发现colibactin是其中之一。在这种情况下，它的遗传印记似乎与年轻成年人的结直肠癌有很强的关联。”
研究人员认为，能够产生colibactin的细菌可能悄悄地定居在儿童的消化系统中，随着时间的推移改变他们的DNA，并可能在任何症状出现之前就为癌症奠定基础。
重新思考癌症预防
“这重塑了我们对癌症的看法，”Díaz-Gay说，“它可能不仅仅与成年后发生的事情有关——癌症可能受到生命早期事件的影响，甚至可能是生命的头几年。持续投资于这类研究对于在全球范围内预防和治疗癌症至关重要，以免为时已晚。”
根据新闻稿，这是第一项明确将colibactin相关突变与早发性结直肠癌联系起来的研究。虽然这是一个强烈的因果关系迹象，但仍需进一步研究来确认这种联系并解决其他未解问题：孩子们是如何接触到这些细菌的？饮食、环境或生活方式选择是否会影响colibactin的产生？人们如何知道这些突变是否已经存在于他们的身体中？
为此，研究团队已经在使用粪便样本开发非侵入性的早期检测测试，并探索使用益生菌来对抗有害微生物——这可能有助于在疾病开始之前预防。
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