空气污染与结肠直肠癌风险有关，表观基因组研究揭示重要发现
近期一项发表在《eBioMedicine》杂志上的研究通过表观基因组分析探讨了空气污染与结肠直肠癌（CRC）风险的关联。
CRC是全球最常见的癌症类型之一，其发病原因与多种生活方式和环境因素相关。在环境因素中，环境空气污染尤为重要，因为它可以通过影响炎症系统导致癌症的发展。
已有研究表明颗粒物（PM）与CRC、胃肠道和肝癌发病率以及死亡率之间存在显著关联。因此，了解PM如何影响CRC发病率的机制至关重要。PM与其他空气污染物（如氮氧化物）对CRC发病率的协同作用还需要进一步研究。
新兴的表观基因组关联研究（EWAS）已经强调了接触空气污染会引起表观遗传标记物（尤其是DNA甲基化）的改变。这种改变会引起炎症反应，增加疾病发展和进展的风险。
已经发现反映DNA甲基化异常的胞嘧啶-磷酸鸟苷（CpG）二核苷酸中的5-甲基胞嘧啶形成在CRC致癌过程中是一个重要的表观遗传机制。考虑到这一发现，了解空气污染在与CRC发病机制相关的DNA甲基化改变中的作用是至关重要的。
孟德尔随机化（MR）分析是一种识别因果关系的强大工具。它使用基因变异作为空气污染相关DNA甲基化暴露的替代物来确定因果因素。这种方法的一个主要优势是减少逆因果和混淆因素。
该研究评估了个体和综合环境空气污染暴露与CRC风险、总体死亡率之间的关系。它还评估了与空气污染相关的DNA甲基化和基因环境相互作用的病理效应。
研究使用了英国生物库（UKB）队列中的相关样本评估了颗粒物（PM10、PM2.5）和氮氧化物（NOx和NO2）等空气污染物与CRC发病率和生存率之间的关联。英国生物库提供了与基因型和表型相关的健康数据。
研究采用了两样本表观遗传学MR DNA甲基化定量性状位点（mQTL）分析，以确定空气污染物相关DNA甲基化的潜在机制。还进行了基因环境相互作用和遗传共定位分析，以阐明空气污染物对CRC发病的潜在致癌效应。
研究结果显示，共有428,632名英国生物库参与者被纳入考虑范围，其中2,401人被诊断为CRC并符合当前研究条件。在这些个体中，确定了533例全因死亡和767例新诊断的CRC病例。为了确定已诊断CRC患者的全因死亡率，考虑了之前被诊断为CRC的患者。
与以前的研究一致，当前研究也表明PM2.5暴露与增加的CRC风险之间存在正相关关系。新开发的空气污染物暴露评分（APES）表明，接触不同空气污染物，无论是单独还是联合，都会削减整体CRC的存活率，并呈剂量-反应关系。
尽管在男性、吸烟者和缺乏体力活动的人群中，空气污染的不良预后效应更为明显，但统计学上并没有显著差异。因此，改变某些生活方式因素可以降低CRC的风险。
观察到了空气污染与CRC发病和生存之间的显著关联。DNA甲基化发生在转膜BAX抑制剂结构域含1蛋白（TMBIM1）/特发性非运动性运动障碍（PNKD）、CX-C模体趋化因子受体5（CXCR5）和转膜蛋白110（TMEM110）等蛋白编码基因中，这些基因介导了空气污染对CRC的不良影响。实验结果强烈表明，空气污染暴露对CRC发展和预后具有整体不良影响。
空气污染通过系统性炎症途径介导CRC的发展，与干扰素γ（IFN-γ）的信使核糖核酸（mRNA）和蛋白质水平、白细胞介素产生和血液促炎症活性的增加相关。
基因环境相互作用分析表明，PM2.5暴露对TMBIM1/PNKD基因的CpG位点rs876961产生影响，影响CRC的生存率。长期暴露于PM2.5还与C-反应蛋白水平升高和系统性炎症状态引起有关。
PM2.5相关的CpG位点cg16235962与CXCR5基因相关，后者编码微环境中的重要炎症因子。PM2.5相关的CpG位点cg16947394与TMBIM1基因相关，而在PNKD和TMBIM1s的内含子中具有rs992157的存在与CRC的进展和易感性显著相关。
研究结论是，当前研究证实环境空气污染对CRC风险和生存的不良影响，以及TMBIM1/PNKD、CXCR5和TMEM110的表观遗传改变对CRC发病机制的影响。未来研究还需要阐明表观遗传改变如何导致CRC的发展的潜在机制。值得注意的是，该研究识别出了一些可改变的因素，如体力活动、吸烟和空气污染，可以帮助预防CRC。
参考文献：
Jiang, F., Zhao, J., Sun, J., et al. (2024) Impact of ambient air pollution on colorectal cancer risk and survival: insights from a prospective cohort and epigenetic Mendelian randomization study. eBioMedicine. doi:10.1016/j.ebiom.2024.105126.
CRC是全球最常见的癌症类型之一，其发病原因与多种生活方式和环境因素相关。在环境因素中，环境空气污染尤为重要，因为它可以通过影响炎症系统导致癌症的发展。
已有研究表明颗粒物（PM）与CRC、胃肠道和肝癌发病率以及死亡率之间存在显著关联。因此，了解PM如何影响CRC发病率的机制至关重要。PM与其他空气污染物（如氮氧化物）对CRC发病率的协同作用还需要进一步研究。
新兴的表观基因组关联研究（EWAS）已经强调了接触空气污染会引起表观遗传标记物（尤其是DNA甲基化）的改变。这种改变会引起炎症反应，增加疾病发展和进展的风险。
已经发现反映DNA甲基化异常的胞嘧啶-磷酸鸟苷（CpG）二核苷酸中的5-甲基胞嘧啶形成在CRC致癌过程中是一个重要的表观遗传机制。考虑到这一发现，了解空气污染在与CRC发病机制相关的DNA甲基化改变中的作用是至关重要的。
孟德尔随机化（MR）分析是一种识别因果关系的强大工具。它使用基因变异作为空气污染相关DNA甲基化暴露的替代物来确定因果因素。这种方法的一个主要优势是减少逆因果和混淆因素。
该研究评估了个体和综合环境空气污染暴露与CRC风险、总体死亡率之间的关系。它还评估了与空气污染相关的DNA甲基化和基因环境相互作用的病理效应。
研究使用了英国生物库（UKB）队列中的相关样本评估了颗粒物（PM10、PM2.5）和氮氧化物（NOx和NO2）等空气污染物与CRC发病率和生存率之间的关联。英国生物库提供了与基因型和表型相关的健康数据。
研究采用了两样本表观遗传学MR DNA甲基化定量性状位点（mQTL）分析，以确定空气污染物相关DNA甲基化的潜在机制。还进行了基因环境相互作用和遗传共定位分析，以阐明空气污染物对CRC发病的潜在致癌效应。
研究结果显示，共有428,632名英国生物库参与者被纳入考虑范围，其中2,401人被诊断为CRC并符合当前研究条件。在这些个体中，确定了533例全因死亡和767例新诊断的CRC病例。为了确定已诊断CRC患者的全因死亡率，考虑了之前被诊断为CRC的患者。
与以前的研究一致，当前研究也表明PM2.5暴露与增加的CRC风险之间存在正相关关系。新开发的空气污染物暴露评分（APES）表明，接触不同空气污染物，无论是单独还是联合，都会削减整体CRC的存活率，并呈剂量-反应关系。
尽管在男性、吸烟者和缺乏体力活动的人群中，空气污染的不良预后效应更为明显，但统计学上并没有显著差异。因此，改变某些生活方式因素可以降低CRC的风险。
观察到了空气污染与CRC发病和生存之间的显著关联。DNA甲基化发生在转膜BAX抑制剂结构域含1蛋白（TMBIM1）/特发性非运动性运动障碍（PNKD）、CX-C模体趋化因子受体5（CXCR5）和转膜蛋白110（TMEM110）等蛋白编码基因中，这些基因介导了空气污染对CRC的不良影响。实验结果强烈表明，空气污染暴露对CRC发展和预后具有整体不良影响。
空气污染通过系统性炎症途径介导CRC的发展，与干扰素γ（IFN-γ）的信使核糖核酸（mRNA）和蛋白质水平、白细胞介素产生和血液促炎症活性的增加相关。
基因环境相互作用分析表明，PM2.5暴露对TMBIM1/PNKD基因的CpG位点rs876961产生影响，影响CRC的生存率。长期暴露于PM2.5还与C-反应蛋白水平升高和系统性炎症状态引起有关。
PM2.5相关的CpG位点cg16235962与CXCR5基因相关，后者编码微环境中的重要炎症因子。PM2.5相关的CpG位点cg16947394与TMBIM1基因相关，而在PNKD和TMBIM1s的内含子中具有rs992157的存在与CRC的进展和易感性显著相关。
研究结论是，当前研究证实环境空气污染对CRC风险和生存的不良影响，以及TMBIM1/PNKD、CXCR5和TMEM110的表观遗传改变对CRC发病机制的影响。未来研究还需要阐明表观遗传改变如何导致CRC的发展的潜在机制。值得注意的是，该研究识别出了一些可改变的因素，如体力活动、吸烟和空气污染，可以帮助预防CRC。
参考文献：
Jiang, F., Zhao, J., Sun, J., et al. (2024) Impact of ambient air pollution on colorectal cancer risk and survival: insights from a prospective cohort and epigenetic Mendelian randomization study. eBioMedicine. doi:10.1016/j.ebiom.2024.105126.
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