新研究表明細(xì)菌可促進(jìn)肺腫瘤產(chǎn)生

在一項(xiàng)新的研究中，來自美國麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了肺腫瘤用來促進(jìn)自身存活的一種新機(jī)制：它們改變肺部中的細(xì)菌群體，觸發(fā)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生一種炎癥環(huán)境，進(jìn)而有助于腫瘤細(xì)胞茁壯生長(zhǎng)。他們發(fā)現(xiàn)經(jīng)基因編程產(chǎn)生肺癌的小鼠中，在無細(xì)菌環(huán)境中培養(yǎng)的小鼠產(chǎn)生的肺腫瘤比正常條件下培養(yǎng)的小鼠要小得多。此外，他們通過用抗生素治療這些在正常條件下培養(yǎng)的小鼠或阻斷這些細(xì)菌激活的免疫細(xì)胞，能夠極大地減少肺腫瘤的數(shù)量和大小。這些研究結(jié)果為開發(fā)新的肺癌治療方法提出了幾種可能的策略。相關(guān)研究結(jié)果于2019年1月31日在線發(fā)表在Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Commensal Microbiota Promote Lung Cancer Development via γδ T Cells”。

論文通訊作者、麻省理工學(xué)院科赫綜合癌癥研究所主任Tyler Jacks說，“這項(xiàng)研究直接將肺部中的細(xì)菌負(fù)荷與肺癌產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)在一起，并且為開發(fā)干擾和治療肺癌的方法開辟了多種潛在途徑?！?/span>

將細(xì)菌與癌癥關(guān)聯(lián)在一起

肺癌是癌癥相關(guān)死亡的主要原因，每年導(dǎo)致全球100多萬人死亡。高達(dá)70％的肺癌患者也遭受著肺部細(xì)菌感染的并發(fā)癥。在這項(xiàng)新的研究中，Jacks及其團(tuán)隊(duì)想要知道在肺部中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌群體是否與肺腫瘤產(chǎn)生之間存在著任何關(guān)聯(lián)性。

為了探究這種潛在的關(guān)聯(lián)性，這些研究人員研究了經(jīng)過基因改造后表達(dá)癌基因Kras和缺乏腫瘤抑制基因p53的小鼠。這些小鼠通常會(huì)在幾周內(nèi)產(chǎn)生一種稱為肺腺癌的肺癌。

小鼠（和人類）的肺部通常生長(zhǎng)著許多無害的細(xì)菌。然而，Jacks團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在經(jīng)基因改造后產(chǎn)生肺腫瘤的小鼠中，它們肺部中的細(xì)菌群體發(fā)生了巨大的變化：在整體上，這種細(xì)菌群體顯著增加了，但是不同細(xì)菌種類的數(shù)量下降了。他們并沒有精確地確定肺癌如何導(dǎo)致這些變化，但是他們猜測(cè)一種可能性在于肺腫瘤可能會(huì)阻塞氣道并阻止細(xì)菌從肺部中清除。

這種細(xì)菌群體增加誘導(dǎo)稱為γδT細(xì)胞的免疫細(xì)胞增殖并開始分泌稱為細(xì)胞因子的炎性分子。這些分子，尤其是IL-17和IL-22，創(chuàng)造了一種促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和存活的環(huán)境。它們還刺激中性粒細(xì)胞---另一種釋放促炎化學(xué)物質(zhì)的免疫細(xì)胞---的活化，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了這種有利于肺腫瘤生長(zhǎng)的環(huán)境。

論文**作者、麻省理工學(xué)院科赫綜合癌癥研究所博士后研究員Chengcheng Jin說，“你能夠把它想象成一種前饋循環(huán)（feed-forward loop），這種前饋循環(huán)形成一種進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)的惡性循環(huán)。正在形成中的肺腫瘤劫持肺部中現(xiàn)存的免疫細(xì)胞，并通過一種依賴于局部細(xì)菌的機(jī)制來利用它們?！?/span>

然而，在無菌環(huán)境中出生和飼養(yǎng)的小鼠中，這種免疫反應(yīng)并沒有發(fā)生，并且它們產(chǎn)生的肺腫瘤要小得多。

阻止腫瘤生長(zhǎng)

這些研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們?cè)诜文[瘤開始生長(zhǎng)兩到七周后用抗生素治療這些在正常條件下培養(yǎng)的小鼠時(shí)，肺腫瘤縮小了大約50％。當(dāng)他們給予這些小鼠阻斷γδT細(xì)胞或阻斷IL-17的藥物時(shí)，肺腫瘤也會(huì)縮小。

這些研究人員認(rèn)為，這些藥物可能值得在人體中進(jìn)行測(cè)試，這是因?yàn)楫?dāng)他們分析人肺腫瘤時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌信號(hào)的改變與這些患上肺癌的小鼠中的相類似。人肺瘤樣品也具有異常高數(shù)量的γδT細(xì)胞。

Jin說，“如果我們能夠開發(fā)出選擇性阻斷這些引起所有這些影響的細(xì)菌的方法，或者如果我們能夠阻斷激活γδT細(xì)胞或中和其下游致病因子的細(xì)胞因子，那么這些都可能成為潛在的治療肺癌的新方法。”

許多這樣的藥物也已存在著，而且這些研究人員正在他們的小鼠模型中測(cè)試其中的一些藥物，以便希望最終在人體中測(cè)試它們。這些研究人員還在確定哪些細(xì)菌菌株在肺腫瘤中升高，這樣他們就能夠嘗試尋找能夠選擇性殺死這些細(xì)菌的抗生素。