微生物組研究新發現:可致膽管癌
日期:2016-06-28 09:05:07
去年10月份,Science和Nature兩大期刊同時發文,倡議開展浩大的微生物組研究,以理解和利用微生物組——棲息在多種多樣生態系統(如人類腸道和海洋)的微生物群落,來改善人類健康、農業、生物能源和環境。中外專家呼吁啟動國際微生物組計劃解決多領域難題。“國家微生物組計劃”是奧巴馬政府繼腦計劃、精確醫學、抗癌“登月”之后推出的又一個重大國家科研計劃,無疑為目前火熱的微生物組研究又加了一把火。
最近,一個國際科研小組將膽管中的微生物組,確定為膽管癌(CCA)發展的一個潛在危險因素,這種罕見但卻極具侵襲性的癌癥,在早期階段并沒有出現癥狀。
CCA與多個風險因素有關,它們在地理上有所差異——膽總管囊腫和原發性硬化性膽管炎與西方人群的CCA發展有關,而寄生蟲肝吸蟲感染則導致東南亞CCA的發生率更高。然而,盡管有研究發現細菌參與了結腸癌和胃癌(胃腸道)的發展,但是它們CCA發展中的作用尚未明確。
為了解決這個問題,該研究小組基于16 s rRNA基因——用于研究不同細菌譜系的一種高度保守的標記基因,描述了肝吸蟲感染和非感染的CCA的組織微生物群落。
在新加坡科技研究局(A*STAR)基因組研究所(GIS)高級研究員Chng Kern Rei博士的帶領下,該研究團隊發現,膽管組織具有一個不同種的細菌群落。研究人員發現,食單胞菌(Stenotrophomonas)——此前參與膽管感染,優先居住在非肝吸蟲感染的CCA患者的腫瘤組織(與正常組織相比)中,從而強調了它們在CCA發展中的潛在作用。
與非肝吸蟲感染的CCA組織相比,肝吸蟲感染的CCA組織被發現含有腸原桿菌,它們的代謝產物(膽汁酸和氨)與致癌作用或癌癥的形成有關。綜上所述,這些研究結果顯示了膽管組織微生物組在CCA發展中的作用,并可能因此被用作治療的靶標。
除了主要合作伙伴新加坡國立癌癥中心 (NCCS)之外,這個多國家、多機構的項目還涉及新加坡國立大學、新加坡總醫院和新加坡Duke-NUS醫學院、羅馬尼亞Fundeni臨床研究所、泰國孔敬大學、麻省總醫院和哈佛醫學院。研究結果以封面故事的形式,于2016年6月發表在《EBioMedicine》雜志。
本共同通訊作者、GIS計算和系統生物學首席研究員Nagarajan指出:“直到現在,我們對于居住我們體內的細菌群落及其與疾病的關聯,了解還是有限的。在本研究中發現的關聯提供了確鑿證據表明,細菌在膽管癌中發揮一定作用,我們希望,這一發現將加速膽管癌療法的開發。”
這項研究的首席研究員、新加坡國立癌癥中心腫瘤學家Joanne Ngeow表示:“越來越多的研究認為,了解我們的細胞如何與環境相互作用——在這種情況下是我們的‘微生物自我’,對于我們認識健康和疾病是非常重要的。這樣的基礎研究仍處于早期階段,但可能為及時發現新的治療策略鋪平道路,因為微生物的可操作性遠遠超過了我們的基因組。”
GIS執行董事Ng Huck Hui教授說:“微生物組的研究是一個日益重要的研究領域,奧巴馬政府最近發起了國家微生物計劃。通過GIS的尖端技術,我期待在這個領域開展更多的研究,以了解微生物群落在疾病中的作用,并最終為病人帶來更好的健康結果。”
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