由国家癌症研究所指定的Montefiore Einstein综合癌症中心(MECCC)研究人员领导的一项研究发现,造血细胞中的突变可能解释了在9/11世贸中心(WTC)灾难现场及其有毒粉尘中暴露的急救人员患白血病和其他血液疾病的增加风险。
该研究还指出了对抗与环境毒素相关的炎症和血液疾病的新型策略。这项研究发表在《癌症发现》(Cancer Discovery)杂志上,题为"在环境暴露的9/11急救人员中升高的克隆性造血具有独特的年龄相关模式并依赖IL1RAP进行克隆扩增"。
研究负责人Amit Verma博士表示:"我们的发现为环境灾难(如野火)的长期健康影响提供了新的见解,并为受9/11或类似灾难影响的人群提出了有针对性的干预措施。"Verma博士是MECCC转化科学副主任、阿尔伯特·爱因斯坦医学院和Montefiore医疗系统的肿瘤学主席,以及爱因斯坦医学院肿瘤学、医学和发育与分子生物学教授。
世贸中心的倒塌产生了大量空气中的颗粒物——一种强效的致癌物和遗传毒性物质的混合物,估计有40万名急救人员、区域工人和居民暴露于其中。
在之前的研究中,Montefiore Einstein研究人员注意到,与一般人群相比,9/11急救人员的癌症、心血管疾病和其他健康问题发病率更高。然而,很少有研究探讨此类环境暴露如何导致血癌。
对于这项研究,爱因斯坦科学家对近1,000名暴露于世贸中心现场的急救人员的血液样本进行了测序,同时还有两个对照组的血液:255名未在世贸中心的消防员和198名未暴露于一般人群中的人员。
所有样本均在2013年12月至2015年10月之间收集。发现有毒的9/11粉尘云与许多急救人员血液细胞中的突变相关。
与对照组个体相比,世贸中心暴露的急救人员克隆性造血(CH)的患病率显著更高——这是一种人的造血干细胞中存在相同基因突变的群体(或克隆)的状况。CH通常与衰老相关,是一种已知会增加血癌和炎症风险的癌前病变。
总体而言,具有升高CH突变的急救人员患白血病的可能性几乎是那些没有突变的人的六倍。小鼠暴露于世贸中心粉尘导致炎症标志物水平升高和突变细胞增加,表明毒素引起的炎症在促进血细胞方面起着关键作用。
此外,研究人员发现,较年轻的急救人员(60岁以下)具有升高的CH,他们拥有一组与年龄相关CH相关的经典突变截然不同的基因突变——这表明世贸中心粉尘中的基因改变毒素可能通过加速衰老过程来增加癌症风险。
为了了解毒素暴露如何与CH突变和增加的白血病风险相关,研究人员在小鼠模型中测试了从世贸中心现场收集的粉尘。
粉尘引起了与IL1RAP蛋白相关的炎症反应;高水平的IL1RAP与有缺陷的造血干细胞数量增加相关——模仿在急救人员中观察到的高CH水平。重要的是,研究人员发现,通过敲除编码IL1RAP的基因,可以防止有缺陷的突变细胞的增加。
Verma博士表示:"我们现在知道IL1RAP是旨在抑制这些突变克隆生长的策略的一个非常有吸引力的靶点。"Verma博士也是爱因斯坦医学院Susan Resnick Fisher脑癌研究学术主席。
他指出,IL1RAP已在多种癌症以及炎症和自身免疫疾病中被牵涉,几种旨在抑制该蛋白的药物正在临床试验中进行评估。
Verma博士说:"我们的工作对暴露于野火、空气污染、军事燃烧坑和许多其他暴露的人群具有影响。通过筛选暴露于毒素的人群的CH,我们可以识别出有血癌风险的人,然后可能通过靶向IL1RAP来治疗甚至预防这些癌症。"
更多信息:Elevated clonal hematopoiesis in environmentally exposed 9/11 first responders has distinct age-related patterns and relies on IL1RAP for clonal expansion,《癌症发现》(2025)。
期刊信息:《癌症发现》
提供方:阿尔伯特·爱因斯坦医学院
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