新的地图绘制技术通过揭示食道癌和胃癌的根源，帮助科学家绕过癌症

长期以来，猖獗的炎症一直与癌症有关，但它究竟是如何促使健康细胞转变为恶性细胞的，仍然是个谜。

现在，范安德尔研究所的科学家们发现了这种联系背后的罪魁祸首:氧化应激，这是一个通过破坏DNA来破坏遗传密码的过程。研究结果发表在科学的进步，提供了对……的作用的重要新见解炎症氧化应激在某些癌症中的作用为潜在的预防策略提供了新的机会。

“我们的发现为炎症和氧化应激是如何引起的提供了重要的证据癌症VAI表观遗传学教授、该研究的资深作者Gerd Pfeifer博士说。“身体有一个很好的防御系统，可以修复DNA损伤，减少氧化应激，但没有什么是万无一失的。我们对炎症和癌症之间的确切联系了解得越多，我们就越能设计出更有效的预防策略。”

炎症是人体自然免疫防御的正常部分。当面临威胁时，比如感染或受伤，身体会以炎症的形式聚集资源来对抗问题并促进愈合。

这个过程的一部分是生产活性氧(ROS)是一种不稳定的分子，在正常细胞功能和通讯中起重要作用。偶尔，一些事情出错，导致炎症反应持续的时间超过了需要的时间。结果可能是有害的，包括过量ROS的积累，可以提高氧化应激。

利用他的实验室开发的一种名为“环损伤测序”的新技术，Pfeifer和他的同事们绘制了两种由氧化应激引起的DNA损伤。然后，他们将结果与世界上最大的体细胞癌症突变数据库COSMIC数据库中储存的癌症基因组突变特征进行了比较。他们发现了一个匹配——研究小组确定的损伤模式与上胃肠道癌症(如食管癌和前列腺癌)中发现的突变特征相匹配胃癌症。

上消化道癌症通常以炎性前体疾病为先兆。例如，幽门螺旋杆菌感染会损害胃壁，引起炎症和溃疡。在食道中，严重的胃酸反流会导致一种叫做巴雷特食道的疾病食道变得红肿。在这两种情况下，长期炎症都与癌症风险增加有关。

由于研究小组的发现，这种风险升高的原因现在很清楚了。DNA由四种化学碱基组成，它们成对存在——腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)，胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)。这些碱基对的不同序列编码了生命的所有指令。研究小组的发现表明，在上消化道癌症中，炎症引起的氧化应激损害了DNA的特定部分，导致Gs被氧化的Gs所取代。这些错误阻止了DNA的精确复制——这是癌症的一个关键标志。

“我们的DNA是我们的遗传指令手册。当这些字母被打乱时，指令就不能正确执行，结果可能是癌症。”“多年来，人们一直在争论炎症是如何产生的氧化应激会导致疾病，但我们没有合适的工具来研究这种联系。我们新的循环损伤排序技术让我们可以用全新的眼光看待老问题。我希望它能改变游戏规则。”

循环损伤测序允许科学家在损伤发生的每个点“破坏”DNA。他们把DNA诱导成圆圈，用一种叫做聚合酶链反应(PCR)。一旦他们有了足够的DNA，他们就会使用下一代测序来确定哪些DNA碱基存在于断裂处。去年，Pfeifer的实验室使用环损伤测序技术来确定导致黑色素瘤的突变是由阳光损伤的DNA的化学转化引起的，而不仅仅是之前认为的DNA复制错误。

作者包括:Seung-Gi Jin, Ph.D.， Yingying孟，Ph.D.， Jennifer Johnson, m.s.，和Piroska E. Szabó， Ph.D.， Van Andel研究所。