正在进行的研究强调了环境因素在癌症发展中的重要作用，特别是空气污染和致癌物质对不同人群的影响。
芝加哥大学的研究正在揭示环境污染物（如空气污染物）如何影响癌症风险，尤其是在不同种族和族裔之间。
他们的研究对于理解癌症差异并指导有针对性的公共卫生干预措施至关重要。
癌症和环境致癌物质
癌症的发生是因为基因变化扰乱了细胞的正常功能。这些基因突变可能是遗传的，也可能在细胞复制过程中自发发生，或者由于暴露于环境致癌物质而产生。环境致癌物质是指能够导致癌症的物质。
虽然一些环境致癌物质，如烟草烟雾和过度的日晒，可以避免，但其他物质，如空气污染物和饮用水中的污染物，则更难避免。这使得识别哪些环境因素与癌症有关、它们在哪里普遍存在以及它们如何促进癌症的发展变得尤为重要。实现这一目标需要准确测量环境暴露，收集受影响人群的数据，并设计实验来研究其生物学效应。
芝加哥大学的研究人员正在领导这一努力，利用大型数据集、尖端技术和先进方法来解开癌症与环境之间的复杂关系。
通过环境视角分析差异
布里萨·阿斯切布鲁克-基尔福伊（Brisa Aschebrook-Kilfoy）是芝加哥大学家庭医学系的副教授，是进行环境暴露评估的专家。她正在积极领导建立资源，以研究城市“暴露组”（即一个人一生中接触到的所有物质）对人类健康，特别是癌症风险的影响。
今年早些时候，她的团队在《癌症原因与控制》杂志上发表了一篇论文[1]，详细介绍了他们首次对国家卫生研究院“我们所有人”研究项目中的空气污染数据进行的分析，该项目已招募了超过50万名代表不同种族和族裔背景的个体。他们探讨了环境中空气污染物浓度与癌症风险之间的关联。
研究发现，个人居住地邮政编码中的高浓度空气污染物颗粒与多种癌症（乳腺癌、卵巢癌、血液癌和子宫内膜癌）的风险增加显著相关。研究人员还发现，不同种族和族裔的风险存在差异。例如，他们观察到非西班牙裔黑人和亚洲人的血液癌症风险增加，而西班牙裔人的骨癌、乳腺癌和子宫内膜癌风险增加。“我们希望这项工作能够支持进一步考虑环境在芝加哥乃至全国癌症差异中的作用。”阿斯切布鲁克-基尔福伊说。
与环境因素相关的癌症结果差异
安南德·A·帕特尔（Anand A. Patel）是芝加哥大学医学中心的一位肿瘤内科医生和研究员，也研究环境因素对癌症的影响。他的研究重点是研究新型疗法并改善血液癌症患者的护理标准，特别关注芝加哥地区的空气污染物影响。
在之前的一项研究中，帕特尔及其同事展示了非西班牙裔黑人和西班牙裔患者在急性髓系白血病方面的预后较差，与非西班牙裔白人患者相比。这种差异主要归因于结构性种族主义；然而，具体贡献的因素尚未完全了解。
在一项新发表在《血液进展》杂志上的研究[2]中，帕特尔及其同事调查了空气污染物暴露对疾病特征和生存结果的影响。他们发现在芝加哥地区的一组急性髓系白血病患者中，非西班牙裔黑人和西班牙裔患者接触的与白血病相关的污染物水平更高。
他们还发现，空气中多环芳烃和多环有机物的暴露增加与高风险疾病特征相关。
环境因素的细胞和遗传影响
为了进一步了解环境因素如何可能促成疾病机制，研究人员正在探索这些因素的细胞和遗传影响。余英（Yu-Ying He）教授和穆罕默德·克布里亚（Muhammed Kibriya）研究助理教授正在应用一系列分子基因组学方法来研究环境致癌物质的影响。
余英的团队正在研究环境致癌物质与表观转录组（化学修饰调节基因表达而不改变DNA序列）之间的相互作用。该团队开发了复杂的细胞和小鼠模型系统，使他们能够精确解析各种致癌物质（包括砷暴露）的影响。“遗传和表观遗传学在基因-环境相互作用中的健康和疾病中起着关键作用。现在，表观转录组学引入了环境相关疾病（包括癌症）的新一层机制。”余英说。“未来，确定表观转录组-环境相互作用的具体谱型不仅可以帮助我们理解环境暴露如何增加癌症风险，还可以识别新的证据基础癌症预防、拦截和治疗的目标和途径。”余英继续说道。
同样，克布里亚多年来一直在研究孟加拉国砷暴露的影响。过去，他的一些研究旨在提供关于影响个体对砷毒性的遗传和环境因素的见解。
在最近发表在《细胞》杂志上的论文[3]中，克布里亚和他的同事描述了饮用受砷污染水的人群中非黑色素瘤皮肤癌的突变模式。他们识别出与癌症相关的突变，并展示了这些突变如何影响癌症相关基因通路（RNA水平的变化）。“这些基因-环境相互作用可能对需要医疗治疗的患者具有精准医学意义，除了手术切除肿瘤外。”克布里亚说。
人口水平的环境健康数据
随着研究人员深入研究环境因素如何促进癌症的发展，对人口水平数据的需求变得越来越重要。
哈比卜·艾山（Habibul Ahsan）是公共健康科学的路易斯·布洛克杰出服务教授，也是人口与精准健康研究所的院长。他是构建大规模研究队列的领导者，这些研究在全国和全球范围内进行。艾山在芝加哥健康与环境中心（CACHET）、芝加哥多民族预防和监测研究（COMPASS）、砷暴露长期健康效应研究（HEALS）和由NIEHS资助的芝加哥环境健康核心中心等项目中担任领导职务。对他来说，这些项目的规模令人兴奋而非畏惧。“在全球健康背景下进行研究有独特的优点，如庞大的人口规模、研究人员和参与者的高依从性以及高健康影响。”艾山说。“当研究环境因素在癌症风险和发展中的作用时，这些优点尤其有益，并有助于有意义的公共卫生成果。”
这些重大研究计划的一个共同主题是结合环境、营养和生活方式因素与分子基因组学，以探索癌症和其他公共卫生关注疾病的病因、发展、预后和预防。
艾山的环境健康研究结果已经为政策决策提供了依据，并导致了有针对性的公共卫生计划的制定。例如，他的团队在2006年报告称，饮用水中的砷与更高的前癌性皮肤病变风险相关，这促使环境保护署降低了美国饮用水中砷的法定限值。
在当今快速变化的世界中，空气、水和土壤质量、气候模式以及来自消费品和食品的化学暴露的变化非常普遍，芝加哥大学研究人员的工作对公共健康具有重要意义，并可以影响促进所有人群更加公平未来的政策。
参考文献：
- “空气质量和‘我们所有人’研究项目中的癌症风险” 作者：安德鲁·克雷弗、贾俊·罗、穆罕默德·G·克布里亚、尼娜·兰多夫、肯德尔·巴尔、伊丽莎白·康奈尔、约翰尼·鲍威尔、保罗·扎金、雷娜·R·琼斯、玛丽亚·阿尔戈斯、乔伊斯·霍、凯伦·金、玛莎·L·达维格拉斯、菲利普·格林兰、哈比卜·艾山 和 布里萨·阿斯切布鲁克-基尔福伊，2023年12月25日，《癌症原因与控制》。DOI: 10.1007/s10552-023-01823-7
- “空气污染物对急性髓系白血病患者疾病特征和结果的影响” 作者：安德鲁·帕尔默、加思·劳施纳、艾薇·亚伯拉罕、梅德琳·布尔卡特、阿米·戴夫、尼费利·拉普蒂斯、艾哈迈德·阿里姆、韦达瓦亚斯·甘纳马尼、阿曼尼·埃拉、莎拉·莫尼克、卡洛斯·加尔韦兹、赛义德·沙赫、哈迈德·拉赫曼尼·尤沙诺维、梅丽莎·L·拉尔森、玛丽亚姆·齐亚、斯蒂芬妮·B·蔡、杰西卡·K·奥尔特曼、温迪·斯托克、伊鲁姆·汗 和 安南德·A·帕特尔，2024年8月30日，《血液进展》。DOI: 10.1182/bloodadvances.2024013280
- “砷暴露人群中非黑色素瘤皮肤癌（NMSC）的分子谱型及体细胞突变与转录组谱型的相互作用” 作者：法尔扎娜·贾丝敏、玛丽亚·阿尔戈斯、尤利娅·卡姆科维奇、塔里克·乌尔·伊斯拉姆、穆罕默德·拉基布乌兹-扎曼、穆罕默德·沙里亚尔、克里斯托弗·R·希亚、哈比卜·艾山 和 穆罕默德·G·克布里亚，2024年6月17日，《细胞》。DOI: 10.3390/cells13121056
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