研究表明 細菌可以促進肺部腫瘤的發(fā)展

麻省理工學(xué)院的癌癥生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種肺部腫瘤可以用來促進自身生存的新機制：這些腫瘤會改變肺部的細菌菌群，刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生炎癥環(huán)境，進而幫助腫瘤細胞繁殖。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在被編程為患肺癌的小鼠中，在無菌環(huán)境中培養(yǎng)的小鼠比在正常條件下培養(yǎng)的小鼠產(chǎn)生小得多的腫瘤。此外，研究人員可以通過用抗生素治療小鼠或阻斷細菌刺激的免疫細胞來大大減少肺部腫瘤的數(shù)量和大小。

研究人員表示，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。

麻省理工學(xué)院科赫綜合癌癥研究所所長、該論文資深作者Tyler Jacks表示：“這項研究直接將肺部的細菌負荷與肺癌的發(fā)展聯(lián)系起來，開辟了多種攔截和治療肺癌的潛在途徑。

科赫研究所博士后程成成金是這項研究的主要作者，這項研究發(fā)表在1月31日的《細胞》網(wǎng)絡(luò)版上。

將細菌與癌癥聯(lián)系起來

肺癌是癌癥相關(guān)死亡的主要原因，每年在全球范圍內(nèi)造成100多萬人死亡。高達70%的肺癌患者還患有肺部細菌感染的并發(fā)癥。在這項研究中，麻省理工學(xué)院的研究小組想知道在肺部發(fā)現(xiàn)的細菌種群與肺部腫瘤的發(fā)展之間是否有任何聯(lián)系。

為了探索這種潛在的關(guān)系，研究人員研究了表達癌基因Kras和缺乏腫瘤抑制基因p53的基因工程小鼠。這些老鼠通常會在幾周內(nèi)患上一種叫做腺癌的肺癌。

老鼠(和人類)的肺部通常會生長許多無害的細菌。然而，麻省理工學(xué)院的研究小組發(fā)現(xiàn)，在設(shè)計用于發(fā)展肺部腫瘤的小鼠中，肺部的細菌數(shù)量發(fā)生了巨大變化?？傮w數(shù)量顯著增加，但不同細菌種類的數(shù)量減少。研究人員不確定肺癌是如何導(dǎo)致這些變化的，但他們懷疑腫瘤可能會阻塞氣道，阻止細菌從肺部清除。

這種細菌種群的擴張誘導(dǎo)了稱為T細胞的免疫細胞的增殖，并開始分泌稱為細胞因子的炎癥分子。這些分子，尤其是IL-17和IL-22，為腫瘤細胞創(chuàng)造了一個前瞻性的生存環(huán)境。它們還刺激釋放促炎化學(xué)物質(zhì)的另一種免疫細胞中性粒細胞的激活，進一步增強腫瘤的有利環(huán)境。

“你可以把它想象成一個前饋回路，形成一個惡性循環(huán)，進一步促進腫瘤的生長，”金說?！罢诎l(fā)展的腫瘤劫持了肺部現(xiàn)有的免疫細胞，并通過依賴當(dāng)?shù)丶毦臋C制將其利用到自己的優(yōu)勢?！?

然而，在無菌環(huán)境中出生和長大的小鼠，這種免疫反應(yīng)并沒有發(fā)生，小鼠體內(nèi)產(chǎn)生的腫瘤要小得多。

阻止腫瘤生長

研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們在腫瘤開始生長兩到七周后用抗生素治療小鼠時，腫瘤縮小了約50%。如果研究人員給小鼠服用阻斷T細胞或IL-17的藥物，腫瘤就會縮小。

研究人員認(rèn)為，這些藥物可能值得在人類身上進行測試，因為當(dāng)他們分析人類肺部腫瘤時，發(fā)現(xiàn)細菌信號的變化與患癌癥的小鼠相似。人類肺部腫瘤樣本也有異常高數(shù)量的T細胞。

“如果我們能提出一種方法，選擇性地阻斷引起所有這些效應(yīng)的細菌，或者如果我們能阻斷激活T細胞或中和下游致病因子的細胞因子，這些可能會成為潛在的新途徑。肺癌的治療，”金說。

其中許多藥物已經(jīng)存在，研究人員正在測試它們的一些小鼠模型，希望最終能在人類身上進行測試。研究人員仍在研究，以確定哪些細菌菌株在肺部腫瘤中升高，因此他們可以嘗試找到能夠選擇性殺死這些細菌的抗生素。

本研究部分經(jīng)費來源于國防部頒發(fā)的肺癌概念獎、國家癌癥研究所癌癥中心支持(核心)支持、霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所和瑪格麗特a坎寧安癌癥免疫機制研究獎學(xué)金。

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