腸道菌群竟可致癌！《Science》＆《Cell》子刊兩篇重磅揭示結腸癌與腸道菌群的關係！

新聞 02-06

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導讀

結直腸癌（CRC）是最常見的惡性腫瘤，由通過促進正常粘膜向腺癌轉變的結腸上皮細胞（CEC）突變的積累而發展。大約5％的CRC發生在具有遺傳突變的個體中。最近的一項研究發現腸道內的兩種細菌可能與結直腸癌的發病有關。

結腸直腸癌（CRC）主要包括結腸癌和直腸癌，目前在全球擁有較高的發病率，其中約有5％的結腸癌是由家族性腺瘤性息肉病（FAP）遺傳綜合徵引起的，遺傳突變引發了一系列隨時間發展的遺傳變化，並最終促使上皮細胞變成惡性腫瘤。

約翰霍普金斯大學彭博基梅爾研究所（Johns Hopkins Bloomberg Kimmel Institute）領導的一項研究發現，患有遺傳性結腸癌的患者體內存在兩種細菌物種，這兩種菌群協作促進了結直腸癌的發展，同時在散發性結直腸癌中也發現了相同的腸道菌群。

而在同一研究人員同時發表的第二項小鼠研究中向我們展示了這些腸道菌群是如何刺激特定的免疫反應，促進惡性腫瘤的形成。

目前這兩項研究分別發表在了2月1日在Cell Host＆Microbe（「Bacteroides fragilis Toxin Coordinates a Pro-carcinogenic Inflammatory Cascade via Targeting of Colonic Epithelial Cells」）和2月2日的Science上（「Patients with familial adenomatous polyposis harbor colonic biofilms containing tumorigenic bacteria」）。

早在之前的報道中研究人員就指出特定的腸道菌群可以侵入患有結腸癌但沒有遺傳性疾病傾向的患者至少一半的結腸粘液中。與大多數不能通過結腸保護性粘液層的細菌不同，侵入粘液的這些菌群能夠形成粘性生物膜，緊鄰在結腸上的結腸上皮細胞旁，結腸癌通常起源於結腸。

而為了進一步調查這些菌群是否會導致上皮細胞發生癌變，研究人員用泛細菌16S核糖體RNA（rRNA）熒光原位雜交（FISH）探針標記息肉和肉眼可見的正常組織，結果顯示約70％的患者在手術切除的結直腸標本中發現了斑片狀的生物膜分布。

大腸桿菌和脆弱擬桿菌的致癌潛力

經過對生物膜的鑒定，研究人員發現了兩種菌群：一是大腸桿菌（Escherichia coli），二脆弱擬桿菌（Bacteroides fragilis）。

脆弱擬桿菌是一種能產生毒素的亞型菌種，稱為ETBF，其在結腸上皮細胞中觸發某些致癌或促癌途徑並導致結腸炎症。而大腸桿菌則產生一種稱為colibactin的物質（由稱為PKS島的細菌基因組中的一組基因合成），引起DNA突變。當這兩種菌群聯合作用時，就會促進結腸癌的發展。

同時研究人員還發現這兩種腸道菌群主要在幼兒體內進行繁殖生長，而這可能是導致年輕人結腸癌的發病率上升的原因之一。

ETBF可增強pks +大腸桿菌定居和結腸上皮細胞DNA損傷

Bloomberg Kimmel研究所的這兩項新研究為我們提供了預防甚至對抗結腸癌的新思路。例如，可以通過保持結腸免受這兩種菌群的侵襲，或者通過設計靶向毒素的藥物或疫苗來預防這種疾病。

Drew Pardoll博士建議說：「我們應該考慮比目前每10年一次更頻繁的結腸癌篩查。在未來，我們或許可以通過藥物或疫苗，來防止結腸中細菌的繁殖，甚至可能用益生菌從結腸中追蹤細菌，以此來阻斷癌症生長的促進過程。總之，這些發現可能會導致更有效地篩選和最終預防結腸癌的新方法。」

參考文獻：

1.Liam Chung et al. Bacteroides fragilis Toxin Coordinates a Pro-carcinogenic Inflammatory Cascade via Targeting of Colonic Epithelial Cells, Cell Host & Microbe (2018).

2.C.M. Dejea el al., "Patients with familial adenomatous polyposis harbor colonic biofilms containing tumorigenic bacteria," Science (2018).

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