根據發表在美國癌症研究協會期刊《癌症發現》上的一項研究，表明DNA損傷的基因突變與紅肉的高攝入量和結直腸癌患者的癌症相關死亡率的增加有關。
哈佛醫學院醫學副教授、丹娜法伯癌症研究院的醫生Marios Giannakis博士說：“我們已經知道，食用加工肉類和紅肉是結直腸癌的一個風險因素。國際癌症研究機構在2015年宣布，加工肉是致癌的，紅肉可能對人類致癌。”
Giannakis解釋說，臨床前模型的實驗表明，食用紅肉可能會促進結腸中致癌化合物的形成，但尚未顯示出與患者結直腸癌發展的直接分子聯繫。他說：“現在缺少的是證明病人的結腸直腸癌有特定的突變模式，可以歸因於紅肉。確定結腸細胞中可導致癌症的這些分子變化，不僅支持紅肉在結腸直腸癌發展中的作用，而且還將為癌症預防和治療提供新的途徑。”
為了確定與紅肉攝入有關的遺傳變化，Giannakis及其同事對900名結直腸癌患者的匹配的正常和結直腸腫瘤組織的DNA進行了測序，這些患者參加了三個全國性的前瞻性隊列研究之一，即護士健康研究和健康專家隨訪研究。所有病人在診斷出結腸直腸癌之前的幾年裡都提供了關於他們的飲食、生活方式和其他因素的信息。
對DNA測序數據的分析顯示，在正常和癌癥結腸組織中存在幾個突變特徵，包括一個指示烷基化的特徵，這是一種DNA損傷的形式。烷基化特徵與診斷前加工或未加工紅肉的攝入量有明顯關係，但與診斷前家禽或魚的攝入量或其他生活方式因素沒有關係。紅肉消費與本研究中發現的其他任何突變特徵都沒有關係。與之前將紅肉消費與遠端結腸的癌症發病率聯繫起來的研究一致，Giannakis及其同事發現，遠端結腸的正常和癌症組織的烷基化損傷明顯高於近端結腸的組織。
利用一個預測模型，研究人員確定KRAS和PIK3CA基因是烷基化誘導突變的潛在目標。與這一預測一致，他們發現攜帶KRAS G12D、KRAS G13D或PIK3CA E545K驅動突變的結腸直腸腫瘤，與沒有這些突變的腫瘤相比，其烷基化特徵的富集程度更高。烷基化特徵還與患者的生存有關：與損傷水平較低的患者相比，腫瘤具有最高水平的烷基化損傷的患者的結直腸癌特異性死亡風險高出47%。
Giannakis說：“我們的研究首次確定了結腸細胞中的烷基化突變特徵，並將其與紅肉消費和癌症驅動突變聯繫起來。這些發現表明，食用紅肉可能導致烷基化損傷，導致KRAS和PIK3CA的致癌突變，從而促進結直腸癌的發展。我們的數據進一步支持紅肉攝入是結腸直腸癌的一個風險因素，也為預防、檢測和治療這種疾病提供了機會。”
Giannakis解釋說，如果醫生能夠確定那些在遺傳上容易積累烷基化損傷的個體，就可以勸告這些人限制紅肉的攝入，作為一種精確的預防。此外，烷基化突變特徵可以作為一種生物標記物來識別患結腸直腸癌風險更大的病人，或在早期階段檢測癌症。由於它與病人的生存率有關，烷基化特徵也可能有潛力作為預後生物標誌物。然而，Giannakis指出，未來的研究需要探索這些可能性。
該研究的一個局限性是研究參與者的潛在選擇偏差，因為在隊列研究中無法從所有發病的結直腸癌病例中獲取組織標本。Giannakis和他的同事目前的研究正在探索紅肉攝入和烷基化損傷在不同患者群體中的潛在作用。