新研究表明細菌可促進肺腫瘤產生

在一項新的研究中，來自美國麻省理工學院的研究人員發現了肺腫瘤用來促進自身存活的一種新機制：它們改變肺部中的細菌群體，觸發免疫系統產生一種炎癥環境，進而有助于腫瘤細胞茁壯生長。他們發現經基因編程產生肺癌的小鼠中，在無細菌環境中培養的小鼠產生的肺腫瘤比正常條件下培養的小鼠要小得多。此外，他們通過用抗生素治療這些在正常條件下培養的小鼠或阻斷這些細菌激活的免疫細胞，能夠極大地減少肺腫瘤的數量和大小。這些研究結果為開發新的肺癌治療方法提出了幾種可能的策略。相關研究結果于2019年1月31日在線發表在Cell期刊上，論文標題為“Commensal Microbiota Promote Lung Cancer Development via γδ T Cells”。

論文通訊作者、麻省理工學院科赫綜合癌癥研究所主任Tyler Jacks說，“這項研究直接將肺部中的細菌負荷與肺癌產生相關聯在一起，并且為開發干擾和治療肺癌的方法開辟了多種潛在途徑。”

將細菌與癌癥關聯在一起

肺癌是癌癥相關死亡的主要原因，每年導致全球100多萬人死亡。高達70％的肺癌患者也遭受著肺部細菌感染的并發癥。在這項新的研究中，Jacks及其團隊想要知道在肺部中發現的細菌群體是否與肺腫瘤產生之間存在著任何關聯性。

為了探究這種潛在的關聯性，這些研究人員研究了經過基因改造后表達癌基因Kras和缺乏腫瘤抑制基因p53的小鼠。這些小鼠通常會在幾周內產生一種稱為肺腺癌的肺癌。

小鼠（和人類）的肺部通常生長著許多無害的細菌。然而，Jacks團隊發現在經基因改造后產生肺腫瘤的小鼠中，它們肺部中的細菌群體發生了巨大的變化：在整體上，這種細菌群體顯著增加了，但是不同細菌種類的數量下降了。他們并沒有精確地確定肺癌如何導致這些變化，但是他們猜測一種可能性在于肺腫瘤可能會阻塞氣道并阻止細菌從肺部中清除。

這種細菌群體增加誘導稱為γδT細胞的免疫細胞增殖并開始分泌稱為細胞因子的炎性分子。這些分子，尤其是IL-17和IL-22，創造了一種促進腫瘤細胞生長和存活的環境。它們還刺激中性粒細胞---另一種釋放促炎化學物質的免疫細胞---的活化，從而進一步增強了這種有利于肺腫瘤生長的環境。

論文**作者、麻省理工學院科赫綜合癌癥研究所博士后研究員Chengcheng Jin說，“你能夠把它想象成一種前饋循環（feed-forward loop），這種前饋循環形成一種進一步促進腫瘤生長的惡性循環。正在形成中的肺腫瘤劫持肺部中現存的免疫細胞，并通過一種依賴于局部細菌的機制來利用它們。”

然而，在無菌環境中出生和飼養的小鼠中，這種免疫反應并沒有發生，并且它們產生的肺腫瘤要小得多。

阻止腫瘤生長

這些研究人員發現，當他們在肺腫瘤開始生長兩到七周后用抗生素治療這些在正常條件下培養的小鼠時，肺腫瘤縮小了大約50％。當他們給予這些小鼠阻斷γδT細胞或阻斷IL-17的藥物時，肺腫瘤也會縮小。

這些研究人員認為，這些藥物可能值得在人體中進行測試，這是因為當他們分析人肺腫瘤時，他們發現細菌信號的改變與這些患上肺癌的小鼠中的相類似。人肺瘤樣品也具有異常高數量的γδT細胞。

Jin說，“如果我們能夠開發出選擇性阻斷這些引起所有這些影響的細菌的方法，或者如果我們能夠阻斷激活γδT細胞或中和其下游致病因子的細胞因子，那么這些都可能成為潛在的治療肺癌的新方法。”

許多這樣的藥物也已存在著，而且這些研究人員正在他們的小鼠模型中測試其中的一些藥物，以便希望最終在人體中測試它們。這些研究人員還在確定哪些細菌菌株在肺腫瘤中升高，這樣他們就能夠嘗試尋找能夠選擇性殺死這些細菌的抗生素。