影响老化的进化力量可帮助识别血癌风险
发布日期：2021-09-12随着人们年龄的增长，突变会在血液干细胞及其克隆中积累，这一过程被称为与年龄相关的克隆性造血，或ARCH。ARCH可能是急性髓性白血病（AML）（一种血癌）的危险因素。新研究揭示了为什么有些ARCH患者会继续发展AML而其他人则没有。
近期发表在《自然通讯》上的这些发现，有可能通过识别那些疾病高风险的人、来显着推进AML的早期检测和治疗，以便更密切地监测他们。
该研究由安大略癌症研究所（OICR）计算生物学高级首席研究员兼主任PhilipAwadalla博士和纪念斯隆凯特琳癌症中心（MSK）计算和系统生物学成员QuaidMorris博士共同领导，展示了正、中性和负进化选择的相互作用，如何作用于衰老造血干细胞的突变可导致某些ARCH患者发生AML。
他们通过说明没有继续发展为恶性肿瘤的个体中存在的负选择，或“净化选择”如何防止与疾病相关的细胞主宰细胞群，来做到这一点。这些发现，可以区分那些患AML的风险增加的ARCH患者和不患AML的患者。
Awadalla说：“我们已经证明，在造血干细胞中发挥作用的一系列进化力量，可以成为那些患AML等血癌风险增加的人的有力指标。”“能够根据风险准确地对患者进行分类，可以对具有相关进化特征的ARCH突变患者、进行更频繁和更深入的筛查。”
研究团队通过计算生成了超过500万个血液群体，训练了一个深度神经网络模型（一种机器学习）来识别不同的进化动态，并使用该模型来分析经过深度基因组测序的血液样本。这些样本来自92名继续发展为AML的个人，以及385名尽管存在ARCH却没有发展为AML的人。该研究是更早使用单一工具系统来捕捉ARCH中发挥作用的多种进化力量相互作用的研究之一。
“我们在这项研究中开发的模型，可以显着提高ARCH作为血液恶性肿瘤生物标志物的价值，”莫里斯说。“我们的团队期待继续加强我们对ARCH的理解，并看到这些进步对患者有所帮助。”
研究人员能够证明，随着时间的推移，这些替代进化模型可以预测AML风险。类似地，这些工具能够识别出对干细胞有害的突变可以累积的基因。
“在未来，我们可以预期筛查血液样本以早期发现疾病和血癌。通过这些工具，我们可以更主动地监测人们的健康。早期发现癌症对于预防和治疗有效性至关重要，”Awadalla补充道。
