Science：腸道微生物能調節肝臟抗腫瘤免疫功能

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圖片來源：《Science》

近日，科學家在微生物組基礎研究領域又有了新的突破。5月25日發表在《Science》上的一項研究發現，腸道細菌與肝臟中的抗腫瘤免疫反應之間存在關聯。該研究由美國國家癌症研究所（NCI）的癌症研究中心(CCR)主導。研究表明，小鼠腸道中的細菌能影響肝臟的抗腫瘤免疫功能。這項研究對於理解導致肝癌的機制和尋找治療肝癌的方法來說具有重要意義。

NCI的Tim Greten是該研究負責人，他說：「我們利用不同的腫瘤模型發現，如果對小鼠進行抗生素治療會導致其失去了某些細菌，那麼肝臟中的免疫細胞的組成就會發生變化，從而影響肝臟中腫瘤的生長。這是一個非常好的例子，證明基礎研究可以使我們更好地理解癌症並尋找合適的治療方法。」

微生物群指的是細菌和其他微生物的集合。在人體中，身體總微生物組的最大部分在腸道。儘管有很多研究關注腸道微生物和癌症之間的關係，但是腸道微生物在肝癌形成過程中所起到的作用仍然知之甚少。

為了研究腸道微生物是否會影響肝臟中腫瘤的發展，Greten博士和他的團隊進行了一系列小鼠實驗。他們使用了三種肝癌小鼠模型，並發現當他們利用抗生素消耗掉小鼠的腸道細菌時，接受抗生素治療的小鼠所產生的肝臟腫瘤更小、更少，且腫瘤轉移的情況也更少。

研究人員接下來對接受抗生素治療的小鼠肝臟中的免疫細胞進行了研究，以弄清楚腸道細菌缺失是如何抑制肝臟中腫瘤生長的。抗生素治療會使小鼠肝臟中一種名為NKT的免疫細胞數量增加。進一步的實驗表明，在全部三種小鼠模型中，因抗生素治療而導致的肝臟腫瘤減少依賴於這些NKT細胞。接下來他們發現，肝臟中NKT細胞的積聚是因為一種名為CXCL16的蛋白質在某些細胞上的表達增加所致，這些細胞位於肝臟的毛細血管內。

Greten博士說：「我們問自己，為什麼接受抗生素治療的小鼠在內皮細胞中產生了更多的CXCL16？當時，我們發現了膽汁酸能夠控制CXCL16的表達。這是非常關鍵的點。然後我們做了進一步的研究，並發現，如果我們使用膽汁酸對小鼠進行治療，我們實際上就能改變小鼠肝臟中NKT細胞的數量，從而控制肝臟中腫瘤的數量。」膽汁酸在肝臟中形成，能在消化過程中幫助分解脂肪。

最後，研究人員們發現，一種名為Clostridium scindens的細菌控制著小鼠腸道中膽汁酸的代謝，並最終控制著CXCL16的表達、NKT細胞的積聚，乃至肝臟中腫瘤的生長。

Greten解釋說，雖然很多研究表明腸道細菌和免疫反應之間存在關聯，但是這項研究的意義在於，它證實了二者之間不僅僅存在相關性，還闡述了細菌如何影響肝臟中免疫反應的完整機制。在這項研究中，研究人員發現，膽汁酸還能夠控制人類肝臟中的CXCL16蛋白表達。並寫道，儘管這項研究還處於初級階段，但是本研究描述的新機制很有可能被應用於癌症治療。

這篇新聞稿介紹了一項基礎研究的發現。基礎研究能夠增強我們對人類行為和生物學特徵的理解，而這對於開發出新的預防、診斷和治療方法來說是就是基礎。科學是一個不可預測的、漸進的過程。每項研究成果都基於過去的發現，常常是意想不到的。如果沒有這些基礎研究取得的成果，大部分臨床進步都是不可能出現的。

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