科学家们还发现了另外 17 个基因,随着年龄的增长,这些基因会导致突变血细胞异常过度生长。该研究结果今天(5 月 14 日)发表在 《自然遗传学》杂志上,为克隆造血背后的遗传因素提供了更全面的视角,克隆造血是一个与衰老相关的过程,并与血癌风险增加有关。
来自 Wellcome Sanger 研究所、加利福尼亚州 Calico Life Sciences 和剑桥大学的研究人员分析了英国生物银行队列中超过 200,000 名个体的测序数据。他们寻找显示“正选择”信号的基因——其中突变允许突变细胞群体随着时间的推移而大大扩展。
这 17 个新发现的基因被发现与先前已知的克隆造血突变具有相似的疾病关联,突出了它们在驱动突变血细胞克隆积累方面的临床意义。
通过揭示这些以前未被识别的遗传驱动因素,该研究为研究克隆造血的分子机制及其在疾病发展中的作用开辟了新途径,从而找到促进健康衰老的新方法。此外,它还可以带来更好的基因测试,帮助识别血癌和心血管疾病的风险。
随着年龄的增长,我们的细胞会积累随机的基因突变。其中一些突变可以提供竞争性生长优势,使突变细胞能够繁殖并超过健康细胞,形成大型“克隆”或相同突变细胞群。当这种正选择发生在血液干细胞中时,称为克隆造血。这一过程与血癌、心血管疾病和其他与年龄相关的疾病有关。
虽然之前的研究已经鉴定出大约 70 个与克隆造血相关的基因,但最近观察到的大多数病例并不涉及这些已知驱动基因的突变。这表明还涉及其他遗传因素。
研究人员利用英国生物银行队列中超过 200,000 名个体的全外显子组测序数据,着手绘制衰老血液系统中正选择的特征模式。他们确定了 17 个基因驱动我们血液中突变细胞克隆的积累,超出了已知的驱动因素。
在英国生物银行队列中,这些新发现的基因中的突变使克隆造血的发生率增加了 18%,凸显了它们对衰老的影响。
威康桑格研究所这项研究的共同第一作者迈克尔·斯宾塞·查普曼博士说:“虽然现有的基因测试对于早期疾病检测很有价值,但我们的研究结果表明有机会进一步改进它们。通过整合这 17 个与克隆造血相关的额外基因,我们可以增强基因检测方法,以更好地识别相关血癌和心血管疾病的风险。”
该研究的共同第一作者尼克·伯恩斯坦(Nick Bernstein)曾在加利福尼亚州卡利科生命科学公司工作,现在在 NewLimit 工作,他说:“有了我们新发现的基因,我们现在有了更全面的了解,可以探索延迟或逆转异常突变细胞的策略。”血液过度生长,促进更健康的衰老。这些基因似乎会影响炎症和免疫力,这是心脏病和中风等疾病的重要因素。虽然基于这项研究的干预措施还有很长的路要走,但它为未来治疗多种疾病开辟了可能性。”
来自剑桥大学 Wellcome Sanger 研究所和 Wellcome-MRC 剑桥干细胞研究所的 Jyoti Nangalia 博士表示:“我们的研究揭示了一组更广泛的基因,随着年龄的增长,促进突变血细胞克隆的积累,但这只是开始。需要对不同人群进行更大规模的研究,以确定剩余的驱动基因,并进一步了解这一过程和疾病的联系。”