研究人員意識到吃紅肉和加工肉類與結直腸癌發病率之間存在聯系，但不知道其生物學基礎，現在已經確定了兩個可以解釋這一現象的遺傳標記。 了解疾病過程及其背後的基因有助於制定更好的預防策略。
結直腸癌，也稱為腸癌，是全球第三大常見癌癥，也是全球癌癥相關死亡的第二大原因。 年輕人的發病率也在上升，美國癌癥協會 (ACS) 報告稱，2019 年 20% 的診斷患者年齡在 55 歲以下，這一比例約為 1995 年的兩倍。
盡管紅肉和加工肉類消費與結直腸癌之間的聯系早已為人所知，但其主要的生物學機制尚未確定。 在一項新的研究中，南加州大學 (USC) 凱克醫學院的研究人員發現了兩種基因，它們可以根據紅肉和加工肉類的攝入量來改變癌癥風險水平。
該研究的主要作者兼通訊作者瑪麗安娜·史騰 (Mariana Stern) 表示：「這些研究結果表明，有一部份人群如果食用紅肉或加工肉類，則面臨更高的結直腸癌風險。它還使我們能夠了解該風險背後的潛在機制，然後我們可以進行實驗研究。」
研究人員對來自 27 項研究的 29842 例結直腸癌病例和 39635 名歐洲血統對照樣本進行了薈萃分析。 他們首先利用研究數據制定了紅肉（牛肉、豬肉、羊肉）和加工肉類（培根、香腸、午餐/熟食肉、熱狗）消費的標準衡量標準。 對於每個類別，他們計算了每天的份量，根據體重指數（BMI）進行調整，並根據紅肉或加工肉類的攝入量將參與者分為四組。 食用紅肉和加工肉類最多的人，患結直腸癌的風險分別增加 30% 和 40%。 這些發現沒有考慮到遺傳變異性，這可能會給某些人帶來更高的風險。
根據 DNA 樣本，研究人員為每位研究參與者收集了跨越基因組的超過 700 萬個基因變異的數據，即完整的遺傳數據集。 為了分析紅肉攝入量與癌癥風險之間的聯系，進行了全基因組基因-環境交互作用分析。
單核苷酸多型性（SNP，發音為「snips」）是最常見的遺傳變異型別。 每個 SNP 代表單個 DNA 構建塊或核苷酸的差異：腺嘌呤 (A)、胸腺嘧啶 (T)、鳥嘌呤 (G) 和胞嘧啶 (C)。 例如，SNP 可能會在 DNA 的某個片段中用 T 替換 C。 最常見的是，SNP 存在於基因之間的 DNA 中。 它們可以作為生物標記，幫助定位與疾病相關的基因。
研究人員檢查了參與者的單核苷酸多型性（SNP），以確定特定基因變異是否會改變吃更多紅肉的人患結直腸癌的風險。 紅肉與癌癥之間的關聯僅在所檢查的兩個 SNP 上發生了變化：位於 HAS2 基因附近的 8 號染色體上的一個 SNP，以及位於 SMAD7 基因一部份的 18 號染色體上的一個 SNP。
HAS2 基因是編碼細胞內蛋白質修飾途徑的一部份。 之前的研究已將其與結直腸癌聯系起來，但從未與紅肉消費聯系起來。 研究人員的分析表明，66% 的人口中攜帶這種基因的常見變異的人，如果食用最高水平的肉類，患結直腸癌的風險會增加 38%。 相比之下，那些具有相同基因的罕見變異的人在吃更多紅肉時並沒有增加患癌癥的風險。
SMAD7 調節鐵調素，一種與鐵代謝相關的蛋白質。 食物含有兩種鐵：血紅素鐵和非血紅素鐵。 人體最容易吸收血紅素鐵，其中高達 30% 從食物中吸收。 由於紅肉和加工肉類含有高含量的血紅素鐵，研究人員推測不同的 SMAD7 變體可能透過改變身體處理鐵的方式來增加癌癥風險。
「當鐵調素失調時，可能會導致鐵吸收增加，甚至細胞內鐵過載，」史騰說。
約 74% 的人口中存在最常見 SMAD7 基因變異的兩個拷貝，如果食用大量紅肉，則患結直腸癌的風險會增加 18%。 那些只有一個最常見變異拷貝或兩個不太常見變異拷貝的人患癌癥的風險要高得多：分別為 35% 和 46%。
研究合著者喬爾·桑捷斯·門德斯 (Joel Sanchez Mendez) 表示：「這些發現表明，不同的基因變異可能會導致食用紅肉的個體患結直腸癌的風險不同，並強調了這種疾病如何發展的可能解釋。」
研究人員強調，該研究的結果並不能證明這些基因變異與紅肉和加工肉類消費之間存在因果關系。「這給了我們一些重要的思考空間，」史騰說。 「當我們知道環境暴露與疾病之間存在明顯關聯時，我們就會進行這些基因與環境交互作用的研究，但兩者之間發生的事情仍然是一個黑匣子。」
研究人員希望跟進實驗研究，以加強鐵代謝失調在結直腸癌開發中作用的證據。
該研究發表在【癌癥流行病學、生物標誌物與預防】雜誌上。
