中美學者證實,腸道菌群通過circRNA/miRNA網絡,調控腫瘤轉移

2020-12-04 中國生物技術網

腸道菌群與癌症有關，越來越多的證據表明腸道菌群可調控宿主對癌症治療的反應，例如對化療或免疫療法的抵抗。此外，在癌症治療期間由廣譜抗生素（ABX）引起的腸道菌群失調可能會干擾導致癌症進展的腫瘤微環境。

然而，關於腸道菌群是否能調控腫瘤轉移目前還知之甚少。

腫瘤轉移是一個複雜的過程，需要腫瘤細胞與腫瘤微環境之間的相互作用。腸道菌群的紊亂與免疫細胞活性受損有關，而諸如益生菌之類的微生物可以重塑腫瘤微環境。

關於腸道菌群是否通過影響循環非編碼RNA（如導致癌症轉移的circRNA/miRNA）改變腫瘤微環境，目前知之甚少，其中的潛在機制還有待確定。

近日，同濟大學醫學院附屬同濟醫院張子強聯合密西西比大學醫學中心，在Gut Micriobes雜誌發表了題為：Gut microbiota regulate tumor metastasis via circRNA/miRNA networks（腸道菌群通過circRNA/miRNA網絡調控腫瘤轉移）的研究論文。

該研究發現，廣譜抗生素（ABX）能夠增加癌症轉移，通過深度測序，結合動物模型和糞便移植對腸道菌群進行分析，發現腸道菌群通過IL-11/circRNA/miRNA/SOX9軸，在調控癌症進展和轉移中起著關鍵作用。

這表明微生物群與癌症之間有很強的相互作用。腸道菌群可以以circRNA/miRNA依賴的方式調控癌症轉移，這為將來使用腸道菌群進行臨床治療鋪平了道路。

腸道菌群不僅會在腸道黏膜水平局部影響炎症和免疫，還會全身性地影響炎症和免疫力，這引發了一個疑問，即腸道菌群是否通過調節循環非編碼RNA（包括circRNA和miRNA）來改變腫瘤的微環境，從而影響癌症轉移和治療效果。

circRNA是一類新型內源非編碼RNA），通常由外顯子經過特殊選擇性剪接形成。越來越多的證據表明，circRNA在維持細胞穩態、調控腫瘤發展中起著至關重要的作用。在不同類型的癌症中均發現有circRNA參與，它們可以通過與miRNA相互作用來調控mRNA翻譯，也可通過與RNA相關蛋白結合或通過調控基因剪接或mRNA水平來影響基因表達。

但是，尚不清楚腸道菌群是否通過調控非編碼RNA來改變腫瘤微環境，從而影響癌症轉移。

為了確定廣譜抗生素（ABX）介導的腸道菌群消耗在癌症轉移中的作用，研究團隊使用了同基因動物模型。使用廣譜抗生素（ABX）治療的無特定病原體（SPF）小鼠比未經ABX治療的SPF小鼠表現出增強的腫瘤肺轉移能力。

為了確定腸道菌群在腫瘤轉移中的作用，研究團隊採取了兩種方法：1）糞便微生物群移植（FMT），2）益生菌雙歧桿菌接種。

實驗結果表明，這兩種移植均可以減少小鼠的轉移性結節數量，移植癌症轉移。

之前的研究表明，包括miRNA和circRNA在內的非編碼RNA在調節腫瘤微環境中起著重要作用。考慮到腸道菌群可能參與了癌症轉移，研究團隊把目光聚焦在了腸道菌群是否可以調控腫瘤組織中的miRNA。

進一步研究表明，IL-11的釋放可能是腸道菌群失調後的第一步，腸道菌群通過IL-11/circRNA/miRNA/SOX9軸，調控腫瘤轉移。

腸道微生物可能會影響對抗癌治療的反應。該研究突出了腸道菌群在介導腫瘤對化療及PD-L1或CTLA-4等免疫療法的反應中的關鍵作用。因此，保持健康的腸道菌群可以幫助患者抵抗癌症，因此，也可以通過調控微生物組來改善對癌症的治療反應

在這項研究中，使用廣譜抗生素（ABX）的顯示出更高的癌症轉移率和更低的存活率。相比之下，通過胃內施用糞便菌群移植（FMT）或益生菌雙歧桿菌移植，可以顯著減輕癌症肺轉移。因此，這些結果表明，腸道菌群在癌症轉移的調控中起著至關重要的作用，

總之，這些結果對理解新型的腸道菌群介導的癌症轉移調控系統具有重要意義。這表明微生物群與癌症之間有很強的相互作用。腸道菌群可以以circRNA/miRNA依賴的方式調控癌症轉移，這為將來使用腸道菌群進行臨床治療鋪平了道路。

論文連結：

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19490976.2020.1788891

來源：吉滿生物

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