特殊肠道菌影响肝脏中免疫细胞组成 抗生素抑制后发现肿瘤消退

 Tue May 29 09:43:25 CST 2018 A- A+

作为科研圈里最高频的词汇,近年来,肠道微生物可谓是风头正盛,经常会搞出出人意料的大新闻来。也难怪,在人类中,胃肠道中活跃着一个巨大的微生物生态系统,内有数万亿个微生物细胞繁衍生息。而关于肠道微生物与疾病的研究也是数不胜数,肥胖、糖尿病、帕金森病、癌症、心血管疾病、自身免疫病、神经学和精神病学相关的疾病…简直就是磨人的小妖精。

这不,肠道微生物竟然还和火的一塌糊涂的肿瘤免疫疗法经历了神之汇合。截止到目前,《Science》期刊上已有多项研究表明肠道微生物在免疫治疗中的决定性作用。而且“肠道菌群与癌症”也因此荣登杂志封面,强调这些微生物对于肿瘤免疫疗法的重要性。

肠道微生物与肿瘤免疫

近日,Science期刊上再次上线了关于肠道微生物与肿瘤免疫的 一项报告。

来自美国国家癌症研究所(NCI)癌症研究中心(CCR)的研究人员,发现肠道微生物与肝脏中的抗肿瘤免疫反应之间存在关联,并在小鼠模型中得到了验证。对肝癌的发生机制以及开发治疗肝癌的方法产生影响。

研究领导者、NCI CCR的Tim Greten表示,在不同的肿瘤模型中,他们发现:如果用抗生素治疗小鼠,消除部分肠道细菌,就可以改变肝脏中的免疫细胞组成,从而影响肝脏中的肿瘤生长。

使用抗生素(ABX)后,小鼠肝脏肿瘤的数目急剧下降:A自发肝癌小鼠模型,B皮下移植瘤小鼠模型(EL4胸腺瘤),C肝脏原位移植瘤小鼠模型(B16黑色素瘤),D尾静脉注射小鼠成瘤模型(A20肉瘤)(图片来源 science)

在具体的操作中,研究人员分别在三种不同的肝癌小鼠模型中进行了实验。他们发现,相比较于对照组,给予抗生素—万古霉素以消耗其肠道细菌的小鼠具有更小和更少的肝肿瘤,而且接受抗生素处理,似乎也能减少肿瘤转移。

进一步的实验帮助研究人员将各个点串联起来:抗生素治疗会上调内皮细胞中CXCL16蛋白的表达,这些细胞排列在肝脏的毛细血管内。该机制反过来又增加了动物肝脏中NKT(自然杀伤T细胞)的数量,而NKT细胞的这种积累会促使肿瘤缩小。

在新闻稿中,Greten说:“我们问自己,为什么用抗生素治疗的小鼠,其内皮细胞中会表达更高水平的CXCL16?当时我们发现胆汁酸能够控制CXCL16的表达,这绝对是最为关键的一点,然后基于此,我们做了进一步的研究,发现如果用胆酸治疗小鼠,我们能够实际上改变肝脏中NKT细胞的数量以及肝肿瘤数量。”

最后,该团队发现,梭状芽胞杆菌(Clostridium scindens)能够控制小鼠肠道内胆汁酸的代谢,并逐步影响CXCL16的表达、NKT细胞的累积以及肝肿瘤的生长转移。

肠道微生物与癌症治疗

目前,已经有几家公司正在测试利用肠道微生物组治疗癌症的方法。例如,去年,Seres Therapeutics宣布与MD安德森癌症中心达成合作,将其微生物组疗法SER-401与PD-1检查点抑制剂相结合,以治疗黑色素瘤。另外,Vedanta Biosciences也与日本的JSR达成合作,探索使用微生物组激活免疫反应,增强T细胞以对抗癌症的潜力。

另外,肠道微生物也被用于治疗其他疾病。其中Axial Biotherapeutics公司以靶向肠道微生物群来代替作用于血脑屏障,正在开发针对中枢神经系统疾病的疗法。

虽然迄今为止,已经有许多研究显示肠道微生物与免疫应答之间存在联系,但Greten博士解释说,这项最新的研究的重要性在于它不仅是相关性,而且还揭示了肠道微生物如何影响肝脏免疫反应的完整机制。同时Greten博士表示,尽管这些结果是初步的,但本研究中描述的新机制可能适用于癌症患者。

综上,该研究提高了我们对生物学的理解,是推动开发更好的预防、诊断和治疗疾病的新方法的基础。科学是一个不可预测的渐进的过程,每一次研究都是以过去的发现为基础,然后往往以意想不到的方式发展。而没有基础研究知识为垫脚石,大多数的临床进展都是空口白话。

参考出处:

https://www.fiercebiotech.com/research/gut-liver-connection-uncovers-new-avenues-for-cancer-treatment

https://www.medicalnewstoday.com/articles/321934.php

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-05/nci-nsf051818.php

DOI: 10.1126/science.aan5931

DOI: 10.1126/science.aat8289

*声明:本文由入驻新浪医药新闻作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表新浪医药新闻立场。
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