遺傳印跡揭示導(dǎo)致癌癥發(fā)生的腸道微生物

根據(jù)最近在《nature》雜志上發(fā)表的研究，腸道中常見的一種細(xì)菌可能導(dǎo)致腸癌。

這項(xiàng)由來自荷蘭，英國和美國的科學(xué)家做出的研究結(jié)果表明，大腸桿菌釋放的毒素會導(dǎo)致腸道內(nèi)膜細(xì)胞發(fā)生“獨(dú)特”的DNA損傷模式。這一結(jié)果**顯示出細(xì)菌毒素與驅(qū)動癌癥發(fā)展的遺傳變化之間的直接聯(lián)系。

研究小組認(rèn)為，將來可以通過腸道內(nèi)膜細(xì)胞中檢測到這種特定的DNA損傷，可以使醫(yī)生識別出高風(fēng)險(xiǎn)的患病群體。

每年英國大約有42,000個(gè)新的腸癌病例，它仍然是第二大最常見的致死癌癥。了解可能導(dǎo)致腸癌的早期誘因可能有助于醫(yī)生預(yù)防其發(fā)展，并在最有可能成功治療的早期階段對其進(jìn)行檢測。

荷蘭Hubrecht研究所的Hans Clevers教授及其團(tuán)隊(duì)著重研究了一種產(chǎn)生大腸桿菌毒素（colibactin）的大腸桿菌菌株，與健康人群相比，腸癌患者群體的糞便樣本中這種毒素更為常見。由于大腸菌素可能會對實(shí)驗(yàn)室中生長的細(xì)胞造成DNA損傷，因此他們認(rèn)為這種毒素可能會對腸道內(nèi)膜細(xì)胞產(chǎn)生同樣的作用。

該團(tuán)隊(duì)使用了人類腸道類器官（organoid），即在實(shí)驗(yàn)室中生長的腸道的微型復(fù)制品，并將其暴露于產(chǎn)大腸桿菌素的大腸桿菌中。足總和分析了共培養(yǎng)5個(gè)月后類器官中腸道細(xì)胞的DNA序列，發(fā)現(xiàn)其中的DNA損傷水平相比暴露于不產(chǎn)生colibactin的“常規(guī)”大腸桿菌的類器官高達(dá)兩倍。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，colibactin引起的DNA損傷具有特殊的模式。

為了確定由細(xì)菌引起的DNA損傷是否在腸癌中起作用，研究人員隨后分析了來自英國和荷蘭的5500多個(gè)腫瘤樣本的DNA序列。首先，他們檢查了3600多種不同癌癥類型的荷蘭樣本中的兩個(gè)大腸菌素DNA損傷指紋。指紋存在于多種腫瘤中，與其他類型的癌癥相比，在腸癌中存在的頻率更高。

然后，研究人員改進(jìn)了對腸道癌腫瘤的研究，并分析了來自英國的2000多種腸癌樣本。在這些樣品中，colibactin引起的獨(dú)特DNA損傷出現(xiàn)在4-5％的患者中。然而，尚需進(jìn)一步研究來闡明毒素在這些情況下可發(fā)揮多少作用，以及微生物組的其他成分是否與腸癌的早期階段有關(guān)。

Hubrecht研究所的Grand Challenge共同研究員Hans Clevers教授說：“眾所周知，諸如煙草或紫外線之類的東西會引起DNA損傷的特定模式，這些DNA損傷指紋可以告訴我們很多有關(guān)過去可能導(dǎo)致癌癥的風(fēng)險(xiǎn)的信息。”

研究人員說，進(jìn)一步尋找腸道損傷細(xì)胞中與細(xì)菌桿菌素相關(guān)的DNA損傷指紋可以用來識別那些具有更高患病風(fēng)險(xiǎn)的群體。