
說到什么能抗擊腫瘤,大家的第一反應(yīng)或許是化學(xué)藥物或者輻射療法,而如果有研究告訴你體內(nèi)的微生物能夠幫助我們抵抗癌癥的侵襲,你可能會(huì)難以相信,這些小小的細(xì)菌能做什么?
但實(shí)際上,伴隨著人類一起演化而來的微生物群體,已經(jīng)成為了未來潛在的抗癌療法寶庫。就過往的研究來看,大家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)特定的腸道微生物能夠調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫過程,激活CD4+和CD8+ T細(xì)胞,并幫助它們滲透進(jìn)腫瘤。
而《細(xì)胞》的最新研究再次給微生物抗癌的潛在機(jī)制添上了一筆,來自美國癌癥研究中心的研究者發(fā)現(xiàn),微生物不僅能調(diào)控適應(yīng)性免疫,同樣在先天免疫功能中也大有作為。
腫瘤微環(huán)境中通常會(huì)存在一些先天免疫細(xì)胞,比如單核巨噬細(xì)胞,它們會(huì)在其中分化成巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞。如何分化也決定著腫瘤的進(jìn)展,前面這條道路可能會(huì)生成腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞,會(huì)促進(jìn)原癌基因的表達(dá)。而成為樹突細(xì)胞則可以將促進(jìn)和激活適應(yīng)性免疫,幫助身體抗擊腫瘤。
研究的領(lǐng)導(dǎo)者Romina Goldszmid博士和同事發(fā)現(xiàn),那些從無菌小鼠獲得的腫瘤樣本里面含有大量巨噬細(xì)胞,并且它們會(huì)表達(dá)原癌基因。但是,那些定植了腸道微生物的小鼠,它們的腫瘤樣本中富集的卻是樹突細(xì)胞,這些細(xì)胞表達(dá)的則是抗腫瘤基因。
單核巨噬細(xì)胞究竟變好還是變壞,看起來就是微生物說了算。
▲Romina Goldszmid博士(圖片來源:研究所個(gè)人主頁)
當(dāng)研究者在含菌小鼠中使用抗生素處理后,可以重現(xiàn)無菌小鼠體內(nèi)的現(xiàn)象,這意味著腸道微生物的確和腫瘤微環(huán)境有重要聯(lián)系。而腸道微生物甚至還能夠讓小鼠對(duì)免疫療法更加敏感,產(chǎn)生更強(qiáng)大的抗腫瘤免疫反應(yīng),而免疫療法在無菌小鼠中基本是不起作用的。
具體來看,無菌小鼠腫瘤微環(huán)境中的一些細(xì)胞因子出現(xiàn)了異常,它們對(duì)I類干擾素(IFN-I)的反應(yīng)也下降了。實(shí)際上,腸道微生物默默地調(diào)控著單核巨噬細(xì)胞IFN-I的生產(chǎn)過程,當(dāng)大量IFN-I產(chǎn)生后,自然殺傷細(xì)胞也會(huì)被招募和集合到腫瘤微環(huán)境中。而樹突細(xì)胞也緊隨其后不斷被激活。
▲研究示意圖(圖片來源:參考資料[1])
有些抗癌藥物,比如oxaliplatin就依賴于白細(xì)胞和微生物相關(guān)信號(hào)通路來發(fā)揮作用,Goldszmid博士發(fā)現(xiàn),無論是直接阻止IFN-I的信號(hào)通路還是敲除干擾素基因刺激分子的基因,oxaliplatin都無法發(fā)揮抗癌作用。
在此基礎(chǔ)上,他們發(fā)現(xiàn)一種微生物來源的代謝產(chǎn)物環(huán)二腺苷酸(c-di-AMP)可以刺激單核細(xì)胞產(chǎn)生IFN-I,并且促進(jìn)樹突細(xì)胞向腫瘤中滲透。因此,環(huán)二腺苷酸或許能夠在未來成為一種促進(jìn)抗癌療法的新分子。
▲抗生素或者高纖維食物都能改變腸道菌群,從而影響抗腫瘤效果(圖片來源:參考資料[2])
既然,微生物有這么強(qiáng)的抗癌作用,怎么才能獲得這種好處呢?答案很簡(jiǎn)單:多吃高纖維食物。根據(jù)新研究,食用高纖維食物可以有效地調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中的單核巨噬細(xì)胞的組成,而食用得越多,一種名為嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)的腸道菌數(shù)量就會(huì)更多。
這種細(xì)菌已經(jīng)在免疫學(xué)界名氣不小,它已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)能提升免疫檢查點(diǎn)抑制劑的效果,還能產(chǎn)生大量調(diào)節(jié)T細(xì)胞反應(yīng)的肌苷。而如今Goldszmid博士發(fā)現(xiàn),它們還能產(chǎn)生大量環(huán)二腺苷酸。即使是無菌小鼠,僅僅植入嗜黏蛋白阿克曼菌,它們也能有更強(qiáng)的抗癌反應(yīng)。
未來,或許一種通過食物和環(huán)二腺苷酸聯(lián)合的促進(jìn)抗癌療法就在眼前。
(來源:學(xué)術(shù)經(jīng)緯)
參考文獻(xiàn):
[1] Khiem C. Lam et al., (2021), Microbiota triggers STING-type I IFN-dependent monocyte reprogramming of the tumor microenvironment, Cell, DOI:10.1016/j.cell.2021.09.019
[2] Kathy D. McCoy et al., PREVIEW|ONLINE NOW Purchase Subscribe Save Share Reprints Request Microbiota regulates intratumoral monocytes to promote anti-tumor immune responses, Cell, DOI:10.1016/j.cell.2021.09.024
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