GUT:癌細胞中的細菌,中山大學張革團隊揭示腫瘤內細菌促癌轉移機制

2020-12-06 騰訊網

來源：Bio生物世界

2020年5月29日，Science雜誌發表了一篇重磅論文。以色列魏茨曼科學研究所的科研團隊發現，在人類的腫瘤細胞裡，存在許多細菌。

早在100多年前，科學家們就在人類的腫瘤裡檢測出了細菌，一些人認為，這表明細菌在腫瘤的微環境裡可能具有局部的作用；另一些人則指出，這些細菌的含量都非常低，很難確認它們真的來自腫瘤樣本，還是來自外部的汙染。

這篇Science論文分析了乳腺癌、肺癌、黑色素瘤、胰腺癌等常見的7種實體腫瘤，樣本數超過了1500份。分析結果確認，大部分的腫瘤樣本裡都含有細菌。而且，這些細菌大多數都位於腫瘤細胞內！但是這些細菌在腫瘤中具體作用卻並不是很清楚。

2020年11月11日，中山大學藥學院張革教授團隊在 國際著名學術期刊Gut（IF=19.82）上發表了題為：Exosomes derived from Fusobacterium nucleatum-infected colorectal cancer cells facilitate tumor metastasis by selectively carrying miR-1246/92b-3p/27a-3p and CXCL16的研究論文。

該研究表明，具核梭桿菌（F. nucleatum）在結直腸癌患者的腫瘤組織和糞便樣本中富集，誘導腫瘤細胞大量產生miR-1246/92b-3p/27a-3p和CXCL16/RhoA/IL-8富集的外泌體，並進一步促進癌症轉移。

該研究開拓了瘤內感染性細胞特異性外泌體這一新領域的研究，為深入解析致癌性細菌-宿主相互作用分子機制提供了新的見解，也為臨床結直腸癌治療提供了有價值的思路。

張革教授團隊前期研究發現具核梭桿菌是兼性胞內菌，能在巨噬細胞中存活並增殖，是首個被報導的嚴格厭氧的胞內菌，開拓了嚴格厭氧菌宿主細胞內存活研究的新領域。

胞內菌感染可以介導宿主細胞分泌性外泌體（exosome）的改變，外泌體通過其攜帶的蛋白質、核酸、脂質和代謝物等發揮細胞間通訊功能，參與多種生理和病理過程。近年來，腫瘤細胞分泌的外泌體在癌症中的作用被明確和解析，瘤內細菌感染性外泌體的分泌及其對腫瘤的作用還是一新領域。

該項研究通過多組學技術手段發現：具核梭桿菌感染結直腸癌細胞後，誘導宿主細胞後大量產生miR-1246/92b-3p/27a-3p和CXCL16/RhoA/IL-8富集的外泌體，這些腫瘤兼具感染特異性的外泌體被傳遞到微環境中未感染的結直腸癌細胞中，通過miRNA和蛋白多個靶分子和多個作用模式共同從而促進了結直腸癌的轉移。

這項研究研究開拓了瘤內感染性細胞特異性外泌體這一新領域，為深入解析致癌性細菌-宿主相互作用分子機制提供了新的見解，提示了具核梭桿菌感染結直腸癌細胞來源的外泌體可能是一種重要的致癌因素促進結直腸癌的發展和轉移,並指出腫瘤治療中瘤內具核梭桿菌清除的重要性，為臨床結直腸癌治療提供了有價值的思路。

中山大學藥學院博士生郭松鶴為第一作者，碩士生陳俊、陳芳芳為第二和第三作者，張革教授為通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金的支持及中山大學腫瘤防治中心劉萬裡教授課題組的幫助。

論文連結：

https://science.sciencemag.org/content/368/6494/973.full

http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2020-321187

相關焦點

  • 癌細胞中的細菌，中山大學張革團隊揭示腫瘤內細菌促癌轉移機制
    這篇 Science 論文分析了乳腺癌、肺癌、黑色素瘤、胰腺癌等常見的7種實體腫瘤，樣本數超過了1500份。分析結果確認，大部分的腫瘤樣本裡都含有細菌。而且，這些細菌大多數都位於腫瘤細胞內！但是這些細菌在腫瘤中具體作用卻並不是很清楚。
  • 中山大學張革團隊揭示腫瘤內細菌促癌轉移機制
    這篇 Science 論文分析了乳腺癌、肺癌、黑色素瘤、胰腺癌等常見的7種實體腫瘤，樣本數超過了1500份。分析結果確認，大部分的腫瘤樣本裡都含有細菌。而且，這些細菌大多數都位於腫瘤細胞內！但是這些細菌在腫瘤中具體作用卻並不是很清楚。
  • 生物熱門事兒:從癌細胞剋星到超級英雄細菌
    SETD2基因突變時常出現在腎腫瘤和一些兒童腦腫瘤中，在這項研究中發現，攜帶一個SETD2基因突變的癌細胞可被一種名為AZD1775的藥物殺死（該藥物可抑制一個稱為WEE1的蛋白質）。當WEE1在具有SETD2突變的細胞中被抑制時，脫氧核苷酸（製造DNA的成分）的水平，低於複製的臨界水平。
  • Science 封面: 7 大類腫瘤各有獨特細菌,乳腺癌腫瘤內細菌最多
    研究人員對人類腫瘤微生物組進行了全面分析，研究了乳腺癌、肺癌、卵巢癌、胰腺癌、黑色素瘤、骨癌和腦瘤 7 種癌症類型的 1526 個腫瘤及其鄰近的正常組織。發現每種腫瘤都有其獨特的微生物組成，乳腺癌腫瘤的微生物組最為多樣和豐富。同時，細菌主要存在於癌細胞和免疫細胞中。腫瘤內細菌功能與腫瘤類型、患者吸菸狀況以及患者對免疫治療反應之間存在相關性。
  • Gut:揭示RALY調控線粒體代謝促進結直腸癌進展的作用與機制
    能量代謝紊亂是腫瘤細胞的一個顯著特徵，在腫瘤細胞增殖、血管生成、侵襲和轉移過程中起重要作用。作為「能量工廠」，線粒體掌控腫瘤細胞的能源供給，生物質合成和信號轉導，是腫瘤治療的一個重要靶點。靶向電子傳遞鏈（ETC）可以誘導腫瘤細胞對缺乏葡萄糖的致敏，並抑制腫瘤的進展【1,2】。但ETC介導的能量重編程在腫瘤進展過程中的調控機制尚不清楚。
  • 腫瘤產生的乳酸或能表觀修飾巨噬細胞組蛋白,導致巨噬細胞黑化促癌
    當然，腫瘤青睞產乳酸的糖酵解，肯定不是為了喝一口酸奶，而是為了變得更強、長得更大、跑得更快。 但是，腫瘤產生的乳酸是如何幫助腫瘤開枝散葉、發展壯大的呢？這背後的機制，一直不清不楚。
  • 昆明動物所揭示去泛素化酶BAP1促進乳腺癌生長和轉移的機制
    昆明動物所揭示去泛素化酶BAP1促進乳腺癌生長和轉移的機制 2015-10-09 昆明動物研究所 敲低BAP1或者KLF5表達都會抑制三陰性乳腺癌細胞在裸鼠體內生長和肺轉移。研究證實BAP1發揮這些作用至少部分通過穩定KLF5實現的。這項研究首次闡明BAP1在乳腺癌中的促癌功能和作用機制，為三陰性乳腺癌的治療提供了新的靶點。
  • 《科學》:癌細胞中有細菌!科學家分析上千份腫瘤組織,發現癌細胞和...
    通過對上千個腫瘤組織和附近正常組織的對比，研究人員揭示了7種腫瘤：乳腺癌、肺癌、卵巢癌、胰腺癌、黑色素瘤、骨癌和腦癌的微生物組成。他們發現，從頭部到骨骼，每種腫瘤中都有微生物存在，而且組成各不相同，其中乳腺癌的組成是多樣性最高的，每個乳腺腫瘤樣本中有16.4種細菌，其他腫瘤平均只有9種。
  • 《自然》：癌細胞尋找肝臟的技能真是絕了！中山大學宋爾衛團隊發現，中性粒細胞死後留下的DNA骨架，竟然為癌細胞指明了肝臟的方向
    因此阻斷中性粒細胞的這條促轉移機制，可能是未來治療肝轉移癌的關鍵[1]。但近年來的幾項研究卻顯示，NET這張網卻可能捕獲在血液中循環的癌細胞，甚至是通過喚醒休眠癌細胞的方式，促進癌症的遠處轉移，這可就一點兒都不酷了[2-3]。不過此前的研究大多是在小鼠模型上進行的，小鼠癌症和人體癌症的區別比較大，同時研究也沒有進一步深究NET促進癌症轉移的具體機制，還停留在「偶然捕獲」這一步。
  • 李詠生團隊揭示程序性壞死關鍵蛋白RIPK3在腫瘤免疫調控中的新功能...
    的研究成果，首次揭示了RIPK3-PGE2環路在結直腸癌免疫微環境中對MDSC的調控機制【2】。腫瘤治療策略主要包括：誘導癌細胞死亡，阻止癌細胞的增殖和轉移，激活抗腫瘤免疫應答等。多項研究表明：RIPK3分子在腫瘤的發生、發展及治療過程中都發揮著重要作用。值得注意的是，大多數腫瘤細胞系的RIPK3蛋白水平較正常細胞顯著降低。
  • 一種常見細菌會通過血液「遊」到人體其他部位...
    這些細菌被認為主要通過血液到達身體的不同部位，在那裡它們會導致大腦、肝臟和心臟的嚴重感染，還可能引發造成孕婦早產，以及大概率引發結腸腫瘤。有證據表明，嚴重的牙齦疾病和結腸直腸癌之間存在聯繫。「我們團隊的發現表明，感染這些細菌會引發癌細胞遷移，」美國農業與生命科學學院生物化學系助理教授、弗拉林生命科學研究所附屬研究員丹尼爾·斯萊德(Daniel Slade)說。
  • 萬國輝/徐安龍等發GUT：鑑定大腸癌強相關RNA結合蛋白
    來自中山大學的萬國輝、北京中醫藥大學的徐安龍和美國印第安納大學的Xiongbin Lu及研究團隊在Gut發表最新研究，揭示了RALY在腫瘤進展中的關鍵代謝中心作用，RALY或可成為CRC治療的潛在靶標。
  • 《自然》:P53基因在小腸中是抗癌先鋒,但在結腸中反成促癌因子
    北京時間7月30日，發表在《Nature》上的一項新研究中，來自以色列希伯來大學的研究團隊在研究腸道細菌與胃腸道癌的聯繫時，可能已經找到了上述問題的答案。他們發現，癌症突變本身並不一定是有害的。小腸和結腸這兩個器官的一個主要區別是它們腸道細菌的水平，小腸中的細菌比較少，而結腸中的細菌就很多了。
  • Cell:揭示轉移性癌細胞逃避免疫系統檢測機制
    考慮一下這種情形：一個男人接受外科手術摘除他腎臟中的腫瘤，並且在他的體內檢測不到癌症的存在，這個男人在29年內未發生癌症復發，但是在毫無任何預兆的情形下，癌症在他體內的其他地方復發了。這是一個真實的案例。儘管30年的時間間隔比較罕見，但是在初次成功治療後的癌症復發是非常常見的。大約25%的HER2陽性乳腺癌女性患者在接受外科手術和化療後經歷癌症復發。
  • 科學家在癌細胞中發現大量細菌!出現癌症特異性的...
    幾年前，該研究所分子細胞生物學系的Ravid Straussman博士發現了潛伏在人類胰腺腫瘤細胞內的細菌；這些細菌被證明可以通過"消化"和滅活這些藥物來保護癌細胞免受化療藥物的侵襲。當其他研究也在腫瘤細胞中發現細菌時，Straussman和他的團隊懷疑這樣的宿主是否可能是一種規則，而不是例外。
  • 任善成團隊揭示前列腺癌轉移和免疫抑制的重要機制
    另一方面，長鏈非編碼 RNA（lncRNA）已被證實可以通過促進腫瘤細胞增殖、侵襲、轉移擴散和抵抗去勢而參與前列腺癌的發生發展。隨著越來越多的腫瘤相 關 lncRNA 通過大樣本 RNA 測序被發現，揭示它們參與腫瘤的分子機制有助於 將 lncRNA 及其下遊信號通路開發為分子標誌物或是治療靶標。
  • 李家平教授團隊在GUT雜誌發表肝癌新抗原抗腫瘤免疫機制新成果
    第一作者為我院博士後劉婷、2018級博士生談濟州和中山大學醫學院吳敏昊教授，唯一通訊作者為我院腫瘤介入科主任李家平教授。該研究對臨床樣本測序結合生物信息學方法分析發現：與腫瘤突變負荷（TMB）和新抗原(neoantigen)相比，高親和力新抗原（HAN）的值與OS呈現更好的正相關性，並與CD39+CD8+ T細胞的比例有關，提示HAN可作為肝癌患者預後的新指標。
  • 陳志南、姜學軍團隊揭示癌細胞鐵死亡分子機制
    陳志南、姜學軍團隊揭示癌細胞鐵死亡分子機制 作者：小柯機器人 發布時間：2019/8/15 14:35:10 美國紀念斯隆凱特琳癌症中心姜學軍和中國空軍醫科大學陳志南研究團隊合作取得一項新進展。
  • 中國科研團隊揭示細菌細胞分裂全新機制
    中國青年報客戶端北京5月19日電（中青報·中青網記者 邱晨輝）記者今天從中國科學院深圳先進技術研究院獲悉，中國科學院深圳先進技術研究院、深圳合成生物學創新研究院研究員劉陳立團隊近日在細菌細胞生長分裂領域獲得重要進展，研究成果修正了主導該領域的兩大法則，揭示了細菌細胞分裂的全新機制，
  • Gut | 阮元元團隊揭示HBV通過調控p53影響肝細胞癌進程的新機制
    而B型肝炎病毒（Hepatitis B virus，HBV）的感染是我國HCC發病的主要誘因之一，但其影響HCC進程的具體機制尚不十分明確。　　p53蛋白自1979年被發現以來作為非常重要的抑癌基因被廣泛研究，惡性腫瘤中TP53基因的突變也是導致p53信號通路失活的常見原因。