佛罗里达大学(University of Florida)领导的一项研究发现,导致食物中毒的一种细菌毒素可以加速结肠癌向身体其他部位的转移。这项由佛罗里达大学健康癌症中心研究人员及其国际合作者进行的研究成果于12月2日发表在《细胞宿主与微生物》(Cell Host & Microbe)杂志上。这些发现可能会为早期检测转移性结肠癌提供新的工具,并最终帮助确定需要更积极治疗的患者。
“这项工作有助于我们更好地理解细菌毒素如何促进结肠癌转移,为预测高风险患者开辟了新的筛查方法,”佛罗里达大学医学院医学杰出教授、该研究的负责人克里斯蒂安·乔宾博士(Christian Jobin, Ph.D.)表示。这项新研究由他的前博士后研究员何振博士(Zhen He, M.D.)在其实验室开始。
肠道微生物组是指生活在肠道内的微生物集合。这些微生物在健康中发挥着广泛的作用,从消化到免疫系统的调节。它们还影响多种癌症的发展和扩散,包括结肠癌。
空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni,简称C. jejuni)是一种每年在美国导致超过200万例腹泻相关疾病病例的细菌。一些C. jejuni菌株含有一种名为细胞致死性扩张毒素(cytolethal distending toxin,简称CDT)的毒素。作为佛罗里达大学健康癌症中心免疫肿瘤学和微生物组研究项目的联合负责人,乔宾博士及其团队此前已经证明这种毒素是导致小鼠结肠癌的关键因素。
在这项新研究中,研究团队试图找出这些细菌如何影响癌症的扩散。结肠癌是美国第二大癌症死亡原因,但如果在早期发现,即尚未扩散之前,其五年相对生存率约为90%。转移灶,即远离初始癌症部位形成的二次生长,是癌症死亡的主要原因,而这些患者的治疗选择仍然有限。
乔宾的团队首先比较了34名最终发展为转移性结肠癌的原发性结肠癌患者和37名在三年随访期内未发展为转移的患者的组织中C. jejuni的存在情况。他们发现,在有转移的患者中,这种细菌有显著存在。值得注意的是,检测到该细菌的患者预后明显较差。研究团队在大型国家肿瘤样本数据集中确认了这些发现。
“这些发现证实,CDT对于细菌在促进癌症扩散中的作用至关重要,”乔宾说。“当产生CDT的细菌转移到肠道外的肿瘤时,似乎会加速这些肿瘤的扩散。”
利用具有转移性肺和肝肿瘤的实验小鼠、人类结肠癌组织以及由患者细胞制成的3D结肠癌肿瘤模型,研究人员展示了细菌毒素如何促进癌症的扩散。他们发现,CDT导致多种酶的表达增加,并激活了一种与转移相关的细胞信号通路。
目前有几项临床试验正在测试旨在干扰该细胞信号通路的药物,这意味着这些发现可能会指导新疗法的开发,研究人员表示。
研究人员还在肠道外的肿瘤中发现了活细菌,这表明肿瘤创造了一个有利于细菌生长的环境。仍需进一步研究以了解细菌是如何迁移到肿瘤部位的,以及毒素是如何激活信号通路的。
佛罗里达大学医学院胃肠病学、肝病学和营养学系的研究副教授、佛罗里达大学健康癌症中心微生物基因组学主任拉德·加拉伊贝博士(Raad Gharaibeh, Ph.D.)也是该研究的共同作者。
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