科學家首揭!腸道菌抑制肝癌機制登《Science》

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近日,科學家們發現腸道中的細菌與肝臟中的抗腫瘤免疫反應之間存在著某種關聯性。美國國家癌症研究所(NCI)癌症研究中心(CCR)的研究人員表示,在小鼠腸道中發現了細菌影響肝臟的抗腫瘤免疫功能,這些發現有助於理解引發肝癌的機制以及治療方法。研究結果已於本月25日發表於《Science》。

利用抗生素面對腸道特定菌 與癌症之發展有關

研究的領導者,NCI CCR的醫學博士Tim Greten表示,在不同的腫瘤模型中發現,如果使用抗生素來治療患癌小鼠,由此對抗、消除某些細菌,就可以透過改變肝臟中免疫細胞的組成,進而影響肝臟中的腫瘤生長。他又說,這是研究團隊從基礎研究中學到的知識,是洞察癌症與可能之治療方法的好例子。

微生物群是生活在身體內外上的細菌以及其他微生物的總稱。在人體中,身體總微生物在腸道中的數量為最多,以往,對腸道微生物與癌症之間的關係已進行了廣泛的研究,但腸道細菌在肝癌形成中的作用仍然知之甚少。

腸道細菌抑制肝癌機制被發現 膽酸為關鍵原因  

為了研究腸道細菌是否會影響肝臟腫瘤的發展,Greten博士及其團隊分別在三種不同肝癌小鼠模型中進行實驗,並發現當他們使用抗生素「萬古黴素」(vancomycin)來對抗腸道細菌時,具有抗生素的小鼠所發展出的肝癌腫瘤體積越來越小並減少了轉移的風險。接著,進一步的實驗幫助研究人員將各個線索串聯起來,發現抗生素治療會使內皮細胞CXCL16蛋白量增加,這些細胞排列在肝臟的毛細血管內。該機制反過來又增加了動物肝臟中自然殺手T細胞(NKT細胞)數量,而NKT細胞的累積會促使腫瘤縮小。

當團隊發現用抗生素治療小鼠,會使其內皮細胞高量表達CXCL16,團隊繼續追尋其根源,進一步發現,膽酸能夠控制CXCL16的表達,Greten說明,「這絕對是最為關鍵的一點。」團隊隨後發現,如果用膽酸治療小鼠,能夠實際改變肝臟中NKT細胞的數量以及肝腫瘤數量。膽酸在肝臟中形成並有助於在消化過程中幫助含脂肪的食物分解。

腸道微生物不僅能治癌 也有望運用至中樞神經之疾病

最後,團隊發現,梭狀芽胞桿菌(Clostridium scindens)能夠控制小鼠腸道內膽汁酸的代謝,並逐步影響CXCL16的表達、NKT細胞的累積以及肝腫瘤的生長轉移。Greten說,儘管許多研究顯示腸道細菌與免疫反之間存在著某種關聯,但這項研究的重要性在於,它不僅能辨認出有相關性,且進一步能辨識腸道細菌如何影響肝臟免疫反應的完整機制。儘管這些都是初步的研究,但其新機制也可能適用於癌症患者。

目前,已有數間公司正在測試利用腸道微生物體來治療癌症。另外,腸道微生物也被用於治療其他疾病。其中Axial Biotherapeutics公司以標靶腸道微生物群來代替作用於血腦屏障,正在開發針對中樞神經系統疾病的療法。

參考資料:

NCI study finds gut microbiome can control antitumor immune function in liver

 

 

Nana 營養師

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Nana 營養師

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