根據範安德爾研究所(Van Andel Institute)近期發表在《Science Advances 》上的一項研究“Concordance of hydrogen peroxide–induced 8-oxo-guanine patterns with two cancer mutation signatures of upper GI tract tumors“過氧化氫誘導的8-氧鳥嘌呤模式與上消化道腫瘤兩種癌症突變特征的一致性。該項研究由Seung-Gi Jin，Yingying Meng，Jennifer Johnson和Piroska E. Szabó共同完成。

長期以來，炎症一直與癌症有關，但它究竟是如何導致健康細胞轉變為惡性細胞的仍然是一個謎。

現在，Van Andel Institute的科學家們發現了這種聯係背後的一個罪魁禍首:氧化應激，這是一個通過破壞DNA來破壞遺傳密碼的過程。發表在《Science Advances》 雜誌上的這些發現，為炎症和氧化應激在某些癌症中的作用提供了重要的新見解，並為潛在的預防策略提供了新的機會。

“我們的發現為炎症和氧化應激如何導致癌症提供了重要的證據，VAI表觀遺傳係教授、該研究的資深作者Gerd Pfeifer博士說,“人體有一個很好的防禦係統，可以修複DNA損傷，減少氧化應激，但沒有什麼是萬無一失的。我們對炎症和癌症之間的精確聯係了解得越多，就越能設計出更有效的預防策略。”

炎症是人體自然免疫防禦的正常組成部分。當遇到威脅時，比如感染或受傷，身體會以炎症的形式聚集資源來對抗問題，促進愈合。

這一過程的一部分是產生活性氧(ROS)，這是一種不穩定的分子，在正常細胞功能和通信中發揮重要作用。偶爾，一些差錯會導致炎症反應持續的時間超過需要的時間。結果可能是破壞性的，包括過量ROS的積累，會提高氧化應激。

Pfeifer和他的同事利用他的實驗室開發的一種叫做環狀損傷測序的新技術，繪製了氧化應激引起的兩種類型的DNA損傷。然後，他們將研究結果與COSMIC(世界上最大的體細胞癌症突變數據庫)中的癌症基因組突變特征進行了比較。他們發現了一種匹配——該團隊識別的損傷模式與在上消化道(GI)癌症(如食管癌和胃癌)中發現的突變特征相匹配。

上消化道癌症通常有炎症先兆。例如，感染幽門螺杆菌會破壞胃粘膜，導致炎症和潰瘍。在食道，嚴重的反酸會導致Barrett’s esophagus，即食管內壁發炎。上述兩種情況，都有可能增加癌症風險。

而研究小組發現了這種風險升高的原因。DNA由四種堿基組成，它們成對存在——腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)，胞嘧啶(C)和鳥嘌呤(G)。這些堿基對的不同序列編碼生命的所有指令。研究小組的發現表明，在上消化道癌症中，由炎症引起的氧化應激損傷了DNA的特定部分，導致G被氧化的G取代。這些錯誤阻止DNA被準確複製——這是癌症的關鍵標誌。

“我們的DNA是我們的遺傳指令手冊。當字母被打亂時，指令就不能正確執行，結果可能是癌症，”Pfeifer說。“多年來，關於炎症和氧化應激究竟是如何導致疾病的，有很多爭論，但我們沒有合適的工具來研究這種聯係。我們新的環狀損傷排序技術可以讓我們重新審視老問題。我希望它能改變遊戲規則。”

環狀損傷排序允許科學家在DNA發生損傷的每個點上“破壞”DNA。他們將DNA誘導成圓圈，並使用聚合酶鏈反應(PCR)技術進行數千次複製。一旦他們有了足夠的DNA，他們就用下一代測序來確定哪些DNA堿基出現在斷裂處。去年，Pfeifer的實驗室利用圓圈損傷測序確定了黑色素瘤的突變是由陽光損傷的DNA的化學轉化引起的，而不僅僅是DNA的複製。