慢性疲劳和炎症是癌症患者衰弱的症状。一项新的研究发现,抗癌疗法可能会改变DNA上的表观遗传特征,从而加速衰老的生物过程,增加炎症和疲劳。

“你的生理年龄或表观遗传年龄可能与你的实际年龄不同。如果你的表观遗传年龄大于你的实际年龄,你可能衰老得更快,(而且更容易受到)与年龄相关的不利条件的影响。如果你的表观遗传年龄小于你的实际年龄,你可能衰老得更慢,”亚特兰大埃默里大学护理学院的注册护士肖参华博士解释道。

肖灿华,亚特兰大埃默里大学护理学院博士,注册护士,FAAN

研究结果发表在美国癌症协会杂志《癌症》(cancer)上的一篇文章《接受头颈部癌症放疗的患者的表观遗传年龄加速、疲劳和炎症:一项纵向研究》(Epigenetic age acceleration, fatigue, and inflammation in patients with radiation therapy for head and neck cancer: A longitudinal study)上。

其中一种表观遗传特征通过在编码中添加甲基基团来改变DNA。通常,甲基化发生在DNA序列上,一个胞嘧啶核苷酸跟着一个鸟嘌呤核苷酸(CpG位点)。

“在我们的DNA序列中有数千个CpG位点。”我们使用与实足年龄高度相关的CpG位点来编码表观遗传年龄。根据计算表观遗传年龄的不同方法,这些CpG位点从几十到几百个不等,”肖教授说,他是这项研究的第一作者。

研究人员测量了在癌症治疗期间和之后的表观遗传年龄加速(EAA)及其与头颈部癌症患者炎症和疲劳的关系。

他们使用Levine表观遗传时钟(DNAmphenoAge)计算EAA,该时钟是基于使用Illumina MethylationEpIC珠芯片进行的血液DNA甲基化测量。DNAmphenoAge是一种第二代表观遗传年龄测量方法,结合513个CpG位点的甲基化数据,预测表型年龄、寿命和健康寿命,并根据实际年龄进行调整。

作者还使用了其他三种表观遗传学方法来预测表型年龄,这些方法考虑了基因组中不同组的CpG岛来捕捉衰老的不同分子过程。

研究人员关注的133名患者——大部分是男性和白人——处于头颈部癌症晚期,在研究期间接受了放化疗。

“在癌症患者中,与那些疲劳和炎症较少的患者相比,那些有较多疲劳和炎症的患者可能经历更快的表观遗传年龄。”我们对头颈部癌症患者的研究发现,重度疲劳患者的表观年龄比轻度疲劳患者的表观年龄快3.1年。而炎症似乎是EAA对疲劳影响的主要原因,”肖说。

作者报告说,EAA的最大增幅为4.9年,出现在放疗后,大部分是联合化疗,随着时间的推移,这种变化仍具有统计学意义。

通过相关研究,作者发现EAA增强与疲劳升高有关,重度疲劳患者EAA比低疲劳患者高3.1年。

作者在早期的研究中考虑了炎症标记物与癌症相关的疲劳有关。作者在放疗结束时和放疗后一年测量这些炎症。他们采用多重测定法对白细胞介素IL1ra、IL-1β、IL-6、IL-10、TNF、sTNFR2进行重复测定,并采用标准浊度法测定CRp。

研究人员发现,随着时间的推移,EAA与炎症标志物、c反应蛋白(CRp)和白细胞介素-6 (IL-6)呈正相关。CRp水平高的患者EAA增加4.6年,IL-6水平高的患者EAA增加5.9年。

作者得出结论,CRp和IL-6介导了EAA和疲劳之间的联系,并指出:“炎症可能是一个目标,以减少年龄加速对不良功能结果的影响……减少炎症的介入研究可能显著有利于癌症患者,减缓衰老过程,进而减少疲劳等与年龄相关的慢性健康问题。”

值得注意的是,癌症治疗后加速的表观遗传年龄可以随着时间的推移自然地或通过减少炎症逐渐恢复到治疗前的水平。

肖教授说:“我们的发现为HNC患者的长期毒性和可能增加的死亡率提供了新的证据,这可能与EAA的增加及其与炎症的关联有关。”“未来的研究可能会检查可能导致患者持续高EAA、疲劳和炎症的脆弱性……癌症及其治疗对表观遗传年龄、疲劳和炎症的长期影响仍需要更多的研究。”