科学家们首次系统性地研究了化疗对健康组织的遗传影响。
来自Wellcome Sanger研究所、剑桥大学、剑桥大学医院NHS基金会信托（CUH）及其合作伙伴的研究人员分析了23名接受过不同化疗方案的患者的血细胞基因组。这些患者年龄跨度广泛，从儿童到老年人都有涵盖。
这项研究成果于2025年7月1日发表在《自然·遗传学》（Nature Genetics）期刊上。研究人员表明，许多但并非所有的化疗药物都会导致健康血液中的突变和早衰现象。
作为Cancer Grand Challenges团队Mutographs的一部分，研究人员发现了与特定化疗药物相关的新DNA损伤模式，即突变特征。
研究人员指出，通过全基因组测序揭示的化疗对健康的遗传危害效应，可以指导未来选择对健康组织副作用较小的有效化疗方案。
化疗是一种抗癌治疗方法，通过杀死癌细胞起作用。它是一种全身性治疗手段，可单独使用一种化疗药物或多种药物联合使用。在发达国家，据估计约有10%的人口在其一生中曾因癌症或其他疾病接受过化疗。
化疗可能对健康的非癌组织造成长期副作用，并增加继发性癌症的风险。然而，目前对这些副作用背后的生物学机制知之甚少。
借助新的基因组技术，研究人员能够探索正常细胞中的突变，并开始研究化疗对健康组织造成DNA损伤的程度及其长期后果。
在这项新研究中，科学家着手研究化疗对健康血液的影响。Sanger研究所、剑桥大学、CUH及其合作伙伴的Mutographs团队选择研究血液，因为其采样方便且可在实验室培养。此外，正常血液中的突变数量在个体间非常一致，为判断化疗是否导致突变增多提供了一个良好的基线。
研究人员对23名年龄在3至80岁之间的个体进行了血细胞基因组测序，这些患者因各种血液和实体肿瘤接受了不同的化疗方案。大多数患者在剑桥的Addenbrooke's医院接受治疗，并接受了多种化疗药物的联合治疗。总体而言，他们接触到了所有主要化疗类别中的21种药物，包括烷化剂、铂类药物和抗代谢药物。研究结果还与9名从未接受过化疗的健康人的基因组数据进行了对比。
通过对全基因组测序数据进行分析，研究团队发现，许多类别的化疗药物（但并非全部）确实会在正常血细胞中产生更多的突变。例如，一名因神经母细胞瘤（一种神经组织癌症）接受治疗的三岁患者，其突变数量甚至超过了未接受化疗的80岁老人。
通过观察DNA损伤模式（即突变特征），研究人员展示了不同化疗药物具有不同的突变特征，并确定了在化疗患者中发现的四种新特征。
例如，研究人员发现一些铂类药物，如卡铂（carboplatin）和顺铂（cisplatin），会导致极高的突变数量。而同一类别的其他药物，如奥沙利铂（oxaliplatin），则不会。
研究人员建议，如果这些药物在癌症治疗中可以互换使用，并假设它们具有相同的疗效，那么这种类型的遗传信息可以用于选择对健康组织副作用较小的化疗方案。
研究团队还在化疗对造血干细胞群体的影响方面取得了发现。造血干细胞是生成血液的细胞群。
在正常的衰老过程中，由于携带“驱动”突变的细胞克隆扩增，生产血液的造血干细胞多样性会下降。化疗引发了类似的改变模式，但在一些中年人中却提前出现。特别是在接受过化疗的儿童中，他们的血液似乎出现了早衰现象，这可能会增加日后患继发性癌症的风险。
科学家建议，基因组数据可以帮助选择对儿童副作用最小、能减少早衰现象的化疗方案，而基因组技术也可以监测生命后期的进一步变化。
“Wellcome Sanger研究所的第一作者兼CUH临床医生Emily Mitchell博士表示：‘我们首次系统性地研究了化疗对健康组织（在这种情况下是血液）的遗传影响。我们发现，有些但并非所有化疗药物会导致正常血液中的基因突变和早衰。这项研究为未来研究化疗对其他正常组织的影响奠定了基础，包括更大规模患者群体中针对多种化疗药物进行的治疗前后多组织采样。这种全面的观点将揭示不同化疗药物的全部影响范围，并帮助我们长期优化患者的健康状况。’”
“Wellcome Sanger研究所的共同主要作者兼CUH血液科顾问Jyoti Nangalia博士表示：‘我们在这里看到的化疗效果——突变数量增加以及健康血液的早衰——合理解释了额外癌症风险升高及患者未来耐受进一步治疗的能力。鉴于对于许多癌症，化疗药物可以用其他药剂替代以达到类似效果，我们希望此类基因组数据将指导未来治疗计划的优化，从而实现有效且对患者副作用更小的化疗方案。’”
Cancer Grand Challenges总监David Scott表示：“这项重要的研究帮助我们更好地理解了一些化疗药物如何影响健康细胞以及癌细胞。尽管现在许多癌症可以通过精准疗法进行靶向治疗，但化疗仍然是治疗某些癌症的关键手段，并每年挽救无数生命，因此患者继续遵循医生推荐的治疗方案至关重要。同时，像这样的研究对于帮助科学家改进未来的癌症治疗至关重要——不仅使其更加有效，而且对癌症患者来说也更加安全。”
“Wellcome Sanger研究所的Mutographs团队负责人兼共同主要作者Mike Stratton爵士教授表示：‘我相信这项研究的结果对化疗在癌症患者治疗中的应用方式具有重要意义。我们一直在寻找更好的治疗方式，并尽量减少毒性全身治疗的副作用。我希望这项研究以及未来研究中的基因组信息将指导化疗药物的选择，并推动其在临床实践中的应用。’”
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