孕期及出生后暴露于 PM2.5,会增加儿童尤因肉瘤风险?加州研究有新发现!

【字体: 时间:2025年03月08日 来源:Environmental Health 5.4

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  为探究围产期暴露于环境细颗粒物(PM2.5)与儿童尤因肉瘤风险的关系,研究发现二者在总体人群无关联,但在西班牙裔儿童中有潜在联系。

  在儿童癌症的研究领域,尤因肉瘤(Ewing sarcoma)是一种较为罕见却极具侵袭性的癌症,主要 “盯上” 儿童和青少年群体,骨骼和软组织是它的主要攻击目标。更令人担忧的是,近年来,尤因肉瘤在低龄儿童中的发病率呈上升趋势,这一现象让科研人员不禁猜测,是不是孩子在妈妈肚子里时,或是出生后不久接触到的某些东西在捣鬼呢?毕竟,对于尤因肉瘤的发病原因,人们知之甚少。目前已知的是,它的发生和染色体易位有关,会产生 EWS-FLI-1 融合蛋白,干扰正常的基因转录和 RNA 加工,促使癌细胞 “野蛮生长”。但仅仅有这个融合蛋白似乎还不足以引发癌症,还需要其他的基因突变 “助攻”。
与此同时,环境因素在尤因肉瘤发病过程中所扮演的角色也备受关注。过往研究表明,农药暴露、居住在城市工业活动附近等,都可能和尤因肉瘤风险增加有关。而空气污染物,尤其是细颗粒物(PM2.5),作为一种已知的人类致癌物,也被怀疑和多种儿童癌症的发生有关。不过,PM2.5和尤因肉瘤之间究竟有没有联系,此前还从未有人深入探究过。另外,不同种族和民族在空气污染物暴露程度、癌症发病率上存在差异,这背后的原因也有待挖掘。

为了揭开这些谜团,来自耶鲁大学公共卫生学院、明尼苏达大学医学院等多个机构的研究人员展开了一项大规模研究。他们的研究成果发表在《Environmental Health》杂志上,为我们进一步了解尤因肉瘤的发病机制提供了重要线索。

研究人员利用加利福尼亚州早期发病癌症的关联研究(CALSEC)数据,精心挑选了 388 名在 1982 - 2015 年出生于加利福尼亚州、0 - 19 岁被诊断为尤因肉瘤的儿童作为病例组,同时选取了 19341 名出生于加州、未患癌症的儿童作为对照组,这些对照组儿童按照 50:1 的比例,根据出生年份与病例组进行频率匹配。

在评估 PM2.5暴露时,研究人员运用了经过验证的集成模型,该模型结合了随机森林回归、梯度提升机和人工神经网络等先进技术,能根据卫星、土地利用、气象和化学传输等多方面数据,精确模拟出 1km×1km 空间分辨率下的每日户外 PM2.5浓度。考虑到尤因肉瘤潜在的暴露关键窗口期尚不明确,研究人员重点关注了两个围产期暴露窗口:从孕期到出生,以及出生后的第一年。

统计分析阶段,研究人员使用了 SAS 9.4 软件进行各类统计检验,采用无条件逻辑回归来估算 PM2.5暴露与尤因肉瘤风险之间的关联,同时还对出生年份、性别、种族、民族、出生体重和母亲教育程度等可能影响结果的因素进行了调整。为了深入探究不同种族和民族在暴露风险上的差异,研究人员还按照种族和民族对模型进行了分层分析。

研究结果发现,在总体人群中,无论是孕期还是出生后第一年暴露于环境 PM2.5,和尤因肉瘤风险之间都没有明显关联。但当把目光聚焦到西班牙裔儿童时,情况就不一样了。在孕期,处于 PM2.5暴露第二和第三四分位数的西班牙裔儿童,患尤因肉瘤的几率分别是最低四分位数儿童的 1.53 倍(95% 置信区间:0.94 - 2.51)和 1.56 倍(95% 置信区间:0.95 - 2.56);在出生后第一年,处于第三四分位数暴露水平的西班牙裔儿童,患尤因肉瘤的几率也有所增加,优势比为 1.56(95% 置信区间:0.96 - 2.51) 。

进一步分析发现,西班牙裔儿童普遍比非西班牙裔白人儿童暴露于更高浓度的 PM2.5。这种暴露不平等可能是由多种复杂的社会和结构因素导致的。研究人员还尝试探究了一些可能解释西班牙裔儿童尤因肉瘤风险增加的因素,比如母亲出生地、社会经济地位等,但调整这些因素后,PM2.5暴露与尤因肉瘤风险之间的关联并没有明显改变。

这项研究意义重大。一方面,它为尤因肉瘤的环境风险因素研究增添了新证据,虽然目前还不能确定 PM2.5和尤因肉瘤之间存在必然联系,但在西班牙裔儿童中发现的这种潜在关联,为后续研究指明了方向。另一方面,研究揭示了不同种族儿童在 PM2.5暴露和尤因肉瘤风险上的差异,凸显了环境正义的重要性。未来,研究人员可以进一步从基因 - 环境相互作用的角度,深入剖析不同种族和民族在癌症风险上的差异,这不仅有助于我们更深入地了解尤因肉瘤的发病机制,也能为制定更精准的预防和干预措施提供科学依据。

在研究过程中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:

  1. 数据来源:利用加利福尼亚州早期发病癌症的关联研究(CALSEC),整合癌症登记数据和出生记录,获取大量病例和对照数据。
  2. 暴露评估模型:运用基于机器学习的集成模型,结合多种数据预测每日户外 PM2.5浓度,并对特定时间段内的浓度进行平均计算,以评估暴露水平。
  3. 统计分析方法:使用 SAS 9.4 软件,进行卡方检验、t 检验和无条件逻辑回归分析,调整潜在混杂因素,分层分析不同种族和民族的暴露风险。

综上所述,本次研究通过对大量儿童数据的分析,发现了围产期 PM2.5暴露与西班牙裔儿童尤因肉瘤风险之间的潜在联系,虽然研究还存在一些局限性,比如暴露评估数据的局限性、可能存在的混杂因素等,但为后续研究奠定了基础,有望推动尤因肉瘤病因学的深入研究,最终实现对这种罕见癌症的有效预防和控制。

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