肠道菌群与癌症:新研究揭示微生物在肿瘤微环境中的关键作用
肠道微生物在人体中扮演着多种生理功能的角色。越来越多的研究表明,肠道菌群与癌症之间存在密切的联系。最近,《自然》杂志上线了两篇关于肠道菌群与癌症的重要文章。
第一篇文章是由荷兰乌德勒支研究所的Ruben van Boxtel和Hans Clevers合作完成的,题为“大肠杆菌携带的pks毒力基因岛引起的结直肠癌突变签名”。该研究发现,携带pks毒力基因岛的大肠杆菌可以产生一种名为colibactin的基因毒素,通过对人体肠道干细胞(类器官)进行注射,发现colibactin或pks+大肠杆菌可以导致基因损伤(单碱基替换和插入缺失),从而引起大肠癌的发生。这一发现揭示了肠道微生物产生的代谢物可以直接引起基因突变,进而导致癌变,为预防和治疗癌症提供了新的研究基础和可能的治疗手段。
第二篇文章是由Rob Knight团队完成的,题为“血液和组织中微生物组分析的癌症诊断方法”。该研究分析了33种癌症的全基因组和全转录组数据(共1万名患者,1.8万个样本),鉴定了肿瘤和正常组织以及血液中的微生物DNA和RNA。研究结果显示,约7.2%的序列为非人类来源,使用机器学习模型鉴定出不同癌症和组织类型的微生物特征。对于无基因组改变的癌症,血液微生物DNA(mbDNA)能较好地区分不同癌症类型。研究还证实,mbDNA可以用来区分健康人和癌症患者以及不同癌症类型。该研究首次利用AI预测肿瘤组织微生物,表明微生物可以作为癌症预测的指标,从血液看癌症并非不可能。
此外,来自芝加哥大学和德克萨斯大学西南医学中心的华人学者联合在《实验医学杂志》上发表了一篇题为“肿瘤内积累的肠道微生物促进基于CD47的免疫疗法通过STING信号”的论文。该研究通过微生物肿瘤内注射,发现肿瘤微环境的改变可以影响基于CD47的免疫疗法的效果。研究结果表明,微生物可以直接作用于肿瘤微环境,影响免疫治疗的抗肿瘤效果,为癌症治疗提供了新的思路和方法。