在最新一期的《科學(xué)》上,，約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院Cynthia Sears教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)報(bào)道了腸道菌群如何參與結(jié)腸癌的發(fā)生與發(fā)展：研究發(fā)現(xiàn)脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis)和一種大腸桿菌(psk+ Escherichia coli)兩種腸道菌群會(huì)聯(lián)手形成生物膜，損壞結(jié)腸粘膜,，引發(fā)結(jié)腸癌。
結(jié)直腸癌是美國(guó)第三大癌癥,，預(yù)計(jì)到2018年,，將有5萬(wàn)名美國(guó)人死于結(jié)直腸癌。在中國(guó),，結(jié)直腸癌也是消化道腫瘤中排名第一位的癌癥,。目前，中國(guó)結(jié)直腸癌的發(fā)病率和死亡率呈逐年升高趨勢(shì),，其中早期結(jié)直腸癌診斷比例低,，約15%-25%患者在確診時(shí)已合并肝轉(zhuǎn)移。故結(jié)直腸癌的早診早治對(duì)預(yù)防和降低結(jié)直腸癌累積死亡率至關(guān)重要,。
《科學(xué)》發(fā)表的這項(xiàng)新研究對(duì)于早期診斷有重要意義,。這項(xiàng)工作發(fā)現(xiàn)，脆弱擬桿菌和一種大腸桿菌菌株可以穿透通常作為屏障的結(jié)腸表面粘膜層,。一旦穿過(guò)這層保護(hù)層,，細(xì)菌就長(zhǎng)成一片長(zhǎng)長(zhǎng)的薄膜，使腸壁覆蓋微生物菌落,。之后,，大腸桿菌釋放毒素，破壞結(jié)腸細(xì)胞的DNA,，而脆弱擬桿菌產(chǎn)生另一種毒素,，既損害DNA且誘發(fā)細(xì)胞炎癥反應(yīng)，這兩種細(xì)菌一起促進(jìn)了腫瘤的生長(zhǎng),。
不是每個(gè)人的結(jié)腸中都有這兩種細(xì)菌,。那些結(jié)腸中有這兩種細(xì)菌的人可能是在孩童時(shí)期就獲得了這兩種微生物，之后它們則成為該個(gè)體腸道菌群的一部分。
有趣的是,，Sears博士最初的目的并不是研究結(jié)腸癌,。她的目標(biāo)是研究由脆弱擬桿菌產(chǎn)生的毒素，這種毒素是腹瀉的常見(jiàn)原因之一,。然而在研究過(guò)程中她發(fā)現(xiàn),，在培養(yǎng)皿中，這種毒素能破壞DNA并觸發(fā)引起結(jié)腸癌的上皮細(xì)胞癌變,。當(dāng)她們將這些分泌毒素的細(xì)菌移植入小鼠體內(nèi)時(shí),，小鼠的結(jié)腸上出現(xiàn)了腫瘤。因此,，她們決定研究一個(gè)更寬泛的問(wèn)題：是否有某種細(xì)菌與人類結(jié)腸癌相關(guān),，如果是的話，哪種細(xì)菌?
她們選擇了兩組患者進(jìn)行研究：一組是沒(méi)有特別的結(jié)腸癌遺傳風(fēng)險(xiǎn)但罹患散發(fā)性結(jié)腸癌的人; 另一組是那些有家族性腺瘤性息肉病(FAP),，幾乎不可避免地會(huì)罹患結(jié)腸癌的患者,。
在這兩組患者中，癌癥都是從息肉開(kāi)始的,。大多數(shù)時(shí)候,，良性息肉不會(huì)發(fā)展為癌癥。但是,，如果息肉中的細(xì)胞發(fā)展更多的突變,，則可以發(fā)展為癌癥。所以為了保護(hù)患者,，醫(yī)生在結(jié)腸鏡檢查時(shí)會(huì)移除他們發(fā)現(xiàn)的任何息肉,。然而，患有FAP的病人結(jié)腸上可能有數(shù)百個(gè)息肉,，它們排列著生長(zhǎng),。醫(yī)生不可能全部摘除息肉，這種情況下,，他們可能會(huì)移除病人的整段結(jié)腸,。
Sears博士和她的研究小組檢查了從FAP患者身上移除的六條結(jié)腸上的息肉，她們發(fā)現(xiàn)了生物膜——一層已經(jīng)侵入覆蓋結(jié)腸的粘膜的細(xì)菌,。她們同時(shí)發(fā)現(xiàn)，這層生物膜僅由兩種細(xì)菌組成,，脆弱擬桿菌和一種大腸桿菌菌株(psk+ E. coli),。在來(lái)自健康人的結(jié)腸組織樣本中，只有少數(shù)具有這些細(xì)菌,。研究人員還檢查了從FAP患者取得的25個(gè)腫瘤樣本,，再次發(fā)現(xiàn)了這兩種細(xì)菌。
然后，研究小組進(jìn)行了動(dòng)物實(shí)驗(yàn),，給小鼠一種致癌劑引起結(jié)腸細(xì)胞DNA的變化,，然后用這兩種細(xì)菌中的單一菌種單獨(dú)感染小鼠，結(jié)果幾乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)腫瘤,。但是當(dāng)研究人員用這兩種細(xì)菌同時(shí)感染動(dòng)物時(shí),，就產(chǎn)生了腫瘤。
這一研究結(jié)果可能有助于解釋為什么有FAP的人,，甚至同一個(gè)家族的不同成員,，可以在不同的年齡發(fā)展結(jié)腸癌：早期得病的患者可能攜帶有這兩種細(xì)菌。
現(xiàn)在Sears博士正在試圖找出細(xì)菌是否總是普通人群結(jié)腸癌的驅(qū)動(dòng)因素,。她正在與附近的社區(qū)醫(yī)療團(tuán)隊(duì)合作,，檢查每個(gè)經(jīng)常規(guī)結(jié)腸鏡取樣的組織。她希望檢查2000個(gè)病理樣本,。
但是,，她補(bǔ)充說(shuō)，現(xiàn)在就考慮使用目前的結(jié)果來(lái)預(yù)防癌癥還為時(shí)過(guò)早,?？股乜梢詺⑺兰?xì)菌，但也會(huì)破壞有益健康的腸道菌群,，因此使用抗生素之前必須綜合考慮利弊,。
值得一提的是，這項(xiàng)新研究中描述的細(xì)菌并不是第一個(gè)被認(rèn)為與結(jié)腸癌相關(guān)的細(xì)菌,。此前,，Dana-Farber癌癥研究所的Matthew Meyerson博士在更晚期的結(jié)腸癌中發(fā)現(xiàn)了一種不同類型的梭狀桿菌，有核梭桿菌Fusobacterium nucleatum,。在去年發(fā)表在《科學(xué)》上的一篇文章中,，他們報(bào)道了這種梭狀桿菌已經(jīng)深入到結(jié)腸癌腫瘤中，并隨著它們?cè)谡麄€(gè)身體內(nèi)傳播,。
這些新數(shù)據(jù)表明結(jié)腸早期腫瘤和致瘤細(xì)菌之間存在著聯(lián)系,，如果能基于此發(fā)展出利用結(jié)腸鏡檢查腸道細(xì)菌，以及進(jìn)行針對(duì)細(xì)菌的預(yù)防接種等預(yù)防策略,，將使大量人群獲益,。我們期待這項(xiàng)科學(xué)研究早日轉(zhuǎn)化為成果!
