КРР — один из наиболее распространенных типов рака во всем мире, этиология которого связана с широким спектром образа жизни и факторов окружающей среды. В контексте факторов окружающей среды загрязнение окружающего воздуха имеет особенно важное значение, поскольку оно может привести к развитию рака, воздействуя на воспалительную систему.
Была документально подтверждена значительная связь между твердыми частицами (ТЧ) и риском развития колоректального рака, заболеваемости раком желудочно-кишечного тракта и печени, а также смертности. Таким образом, крайне важно понять механизм, посредством которого ПМ влияет на заболеваемость КРР. Синергетический эффект ТЧ с другими загрязнителями воздуха, такими как оксиды азота, на заболеваемость КРР также требует дальнейшего изучения.
Новые исследования эпигеномных ассоциаций (EWAS) показали, что воздействие загрязнения воздуха приводит к изменению эпигенетических маркеров, особенно метилирования ДНК (DNAm). Это изменение вызывает воспаление, которое может увеличить риск развития и прогрессирования заболевания.
Образование 5-метилцитозина в динуклеотидах цитозин-фосфат-гуанин (CpG), которые отражают аберрантную ДНК, было идентифицировано как важный эпигенетический механизм канцерогенеза CRC. Учитывая это открытие, крайне важно понять роль загрязнения воздуха в измененной ДНК, которая связана с патогенезом CRC.
Менделевский рандомизационный анализ (MR) — мощный инструмент для выявления причинных взаимодействий. Он использует генетические варианты в качестве индикаторов воздействия ДНКам, связанного с загрязнением воздуха, для выявления причинного фактора. Одним из основных преимуществ этого метода является минимизация обратной причинно-следственной связи и мешающих факторов.
В текущем проспективном когортном исследовании оценивалась связь между индивидуальным и комбинированным воздействием загрязнения окружающего воздуха с риском развития колоректального рака и общей смертностью. Он также оценил патологические эффекты, связанные с ДНКам, связанными с загрязнением воздуха, и взаимодействием генов и окружающей среды.
Связь между загрязнителями воздуха, включая PM 10 , PM 2,5 и оксидами азота (NOx и NO 2 ), а также заболеваемостью и выживаемостью CRC была оценена с использованием соответствующих образцов из когорты Биобанка Соединенного Королевства (UKB). Как генотипические, так и фенотипические данные, связанные со здоровьем, были получены из UKB.
Результаты исследования
Всего было рассмотрено 428 632 участника из UKB, у 2 401 из которых был диагностирован КРР и они имели право на участие в текущем исследовании. Среди этих лиц было выявлено 533 случая смерти от всех причин и 767 впервые диагностированных случаев КРР. Для определения смертности от всех причин среди пациентов с КРР учитывались пациенты с предшествующим диагнозом КРР.
В соответствии с предыдущими исследованиями, текущее исследование также показало положительную корреляцию между воздействием PM 2,5 и повышенным риском колоректального рака. Недавно разработанный показатель воздействия загрязнителей воздуха (APES) показал, что воздействие различных загрязнителей воздуха, индивидуально или совместно, снижает общую выживаемость CRC в зависимости от дозы.
Вредные прогностические эффекты загрязнения воздуха были более распространены, хотя и не статистически значимы, среди мужчин, курильщиков и людей с недостаточной физической активностью. Таким образом, изменение определенных факторов образа жизни может снизить риск развития колоректального рака.
Наблюдалась значительная связь между загрязнением воздуха и заболеваемостью/выживаемостью CRC. Метилирование ДНК происходило в генах, кодирующих белок трансмембранного ингибитора BAX 1 (TMBIM1)/пароксизмальную некинезигенную дискинезию (PNKD), мотив CX-C хемокинового рецептора 5 (CXCR5) и трансмембранный белок 110 (TMEM110), которые опосредуют неблагоприятное воздействие загрязнения воздуха на CRC. Экспериментальные результаты убедительно свидетельствуют об общем пагубном влиянии загрязнения воздуха на развитие и прогноз CRC.
Загрязнение воздуха опосредует развитие КРР через системный воспалительный путь, что связано с увеличением уровня матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК) и белка интерферона-γ (ИФН-γ), выработкой интерлейкина и провоспалительной активностью в крови.
Анализ взаимодействия гена и окружающей среды показал, что воздействие PM2.5 влияет на сайт CpG rs876961 гена TMBIM1/PNKD, что влияет на выживаемость CRC. Длительное воздействие PM2,5 также связано с повышением уровня С-реактивного белка и индукцией системного воспалительного состояния.
CpG-сайт cg16235962, родственный PM 2.5 , был связан с геном CXCR5, который кодирует жизненно важный воспалительный фактор в микроокружении. CpG-сайт cg16947394, связанный с PM 2.5 , связан с геном TMBIM1, тогда как присутствие rs992157 в интроне PNKD и TMBIM1 значительно связано с прогрессированием и восприимчивостью к CRC.
Текущее исследование подтвердило пагубное влияние загрязнения окружающего воздуха на риск и выживаемость CRC, а также влияние эпигенетических изменений TMBIM1/PNKD, CXCR5 и TMEM110 на патогенез CRC. Будущие исследования необходимы для выяснения основного механизма, с помощью которого эпигенетические изменения вызывают развитие CRC. Примечательно, что текущее исследование выявило некоторые поддающиеся изменению факторы, такие как физическая активность, курение и загрязнение воздуха, которые могут помочь предотвратить CRC.
Add a Comment