前沿 | 《自然》:这种口腔细菌有望成为结直肠癌治疗关键

2024.04.01 责任编辑:陈醒 阅读量:82

美国癌症协会发布的《2024年癌症统计报告》显示,自1990年代中期起,55岁以下成年人的结直肠癌(CRC)发病率正以每年1%至2%的速度上升。这种疾病通常被发现时已是晚期,因而结直肠癌的治疗通常难度比较大。
研究表明,除遗传因素外,结肠炎症是导致结直肠癌形成的主要危险因素之一,而肠道菌群与免疫系统之间的复杂相互作用在其中扮演了重要角色。此前,已有多项研究表明,一种常驻于人类口腔的厌氧革兰氏阴性菌具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum,Fn)和CRC的关系密切。与正常人相比,Fn在CRC患者肠道中的含量更丰富,并且高肿瘤内Fn负荷与肿瘤复发、转移和患者预后较差相关。
近期,来自弗雷德·哈钦森癌症中心(Fred Hutchinson Cancer Center)的研究人员在《自然》杂志上发表了一项新研究,该研究确定了与CRC相关的确切Fn细菌谱系。研究指出,Fn的一个高毒性亚群Fna C2驱动了结直肠肿瘤的生长,Fna C2有望成为CRC机制研究和疗法开发的重要研究热点。
这项研究首先对比分析了来自非癌症个体口腔中分离的81株Fn菌株和来自CRC患者肿瘤中的65株Fn菌株,结果发现,从肿瘤中分离的菌株主要属于Fn的animalis亚种(Fna)。Fna亚种由两个不同的分支Fna C1和Fna C2组成,但在CRC肿瘤中被发现大量存在的亚种只有Fna C2这一种。
随后,研究人员通过测序技术比较了Fna C1和Fna C2的区别,发现Fna C2亚种中携带的一些独特的基因能够帮助它们从口腔迁移并定植到胃肠道。一旦Fna C2到达胃部,它就能在高酸性环境中生存,然后在下消化道中生长。
为了确定Fna C2与CRC的形成和进展之间是否有关联,研究人员进行了一项动物实验。他们将Fna C1、Fna C2或对照溶液喂到已被诱导患有结肠炎的小鼠口中。结果显示,与接受Fna C1或对照溶液的小鼠相比,接受Fna C2的小鼠大肠中腺瘤的数量明显更多,它们肠道中与癌症相关的炎症也更多。此外,对所测得的肠道代谢物进行偏最小二乘法判别分析后发现,接受Fna C2的小鼠与其他组小鼠的代谢特征也存在着明显的差异。
为了进一步证明Fna C2在人类CRC的形成中也发挥了同样的作用,研究人员还对比了116例人类CRC患者结直肠肿瘤组织和62例CRC患者结直肠肿瘤临近正常组织的Fn丰度。结果显示,只有Fna C2在肿瘤中显著富集,Fna C1和非Fna亚种都没有显著富集。
随后,研究人员通过分析公开的CRC患者和健康人群的粪便样本数据发现,在29.2%的CRC患者粪便样本和4.8%的健康个体粪便样本中检测到了Fna,Fna C2在CRC癌患者的粪便中的检出率和丰度均高于Fna C1。此外,与健康个体相比,Fna C2是唯一一个在CRC患者粪便中显著富集的Fn亚种。
综合以上结果,研究人员认为Fna C2能够通过新陈代谢影响肠道环境,使其向有利于致癌的方向发展,Fna C2或将成为开发有效的CRC预防和治疗方法的突破口之一。
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