常见口腔细菌促进胰腺癌细胞的肿瘤进展相关活性

常见口腔细菌促进胰腺癌细胞的肿瘤进展相关活性

弗吉尼亚理工大学生物医学工程与力学系和生物化学系的研究人员发现了一种常见口腔细菌的一个特征，该细菌易位至胰腺癌肿瘤，这可能有助于未来的治疗干预。 具核梭杆菌可能在癌症在全身的生长和扩散中发挥关键作用。

胰腺癌是美国癌症相关死亡的第三大原因。 胰腺癌的一种特别具有侵袭性的形式——胰腺导管腺癌，其预期生存期不到六个月。

该疾病的几个特征使治疗变得复杂，包括其抑制免疫系统的能力及其复杂的位置和结构，这使得手术和化疗难以实施。

Scott Verbridge，生物医学工程和力学副教授，Barath Udayasuryan 博士。 ’22 是弗吉尼亚理工大学维克森林大学生物医学工程与科学学院的毕业生，他对胰腺癌肿瘤等中发现的细菌进行了研究。 最重要的是，他们发现了细菌可以直接影响癌症进展和化疗耐药性的方法。

这些结果发表在 10 月 18 日出版的 Science Signaling 杂志上。

生物化学副教授 Daniel J. Slade 是癌症微生物及其与肿瘤微环境生化相互作用方面的领先专家，他也与 Verbridge 和 Udayasuryan 合作。

Verbridge 的综合肿瘤生态实验室多年来一直与 Slade 的团队在癌症研究方面合作。 他们共同发现了一种特殊微生物——具核梭杆菌在促进癌细胞迁移（尤其是结肠癌）中的作用。

由于这种微生物是一种常见的口腔细菌，因此经常将其与牙周炎和牙龈炎等口腔疾病联系起来进行研究。 然而，人们对微生物如何进入并适应肿瘤微环境，从而增加癌性肿瘤的侵袭性知之甚少。 其他癌症研究也证实了胰腺癌中存在这种微生物，这使得 Verbridge 和他的团队想知道这种细菌是否也可能激活胰腺中的肿瘤迁移。

“肿瘤微生物群可以影响癌症的进展，因此我们的目标是更好地了解这些细菌在癌症中的作用，”被评为弗吉尼亚理工大学研究生院工程学院 2022 年优秀博士生的 Udayasuryan 说。 “直到 2022 年初，肿瘤微生物组才被公然认为是癌症的标志。癌症生物学和感染生物学通常被视为独立的研究领域，但最近这两个领域的合并揭示了对癌症进展的基本见解。我们的重点是站在这一新兴范式的最前沿，我们处于研究的最前沿，着眼于前所未有的事物。”

在对受感染胰腺癌细胞迁移的第一次分析中，研究人员遇到了一个意想不到的障碍：他们发现迁移的细胞数量很难量化，因为总数似乎大大超过了他们在系统中预期的细胞数量。 Verbridge 和他的团队利用体外肿瘤芯片模型证实，这种微生物可以结合并侵入胰腺癌细胞，然后胰腺癌细胞分泌刺激癌细胞加速生长的分子。 这一发现解释了为什么研究小组在实验中看到的细胞比预期多得多。 它还使他们能够识别出受感染细胞迁移的增加。

在另一个重要发现中，他们发现这种微生物可以感染非肿瘤的正常胰腺组织细胞。 在他们的实验中，当正常细胞被感染时，它会继续正常生长； 然而，它的存在刺激了附近的癌细胞生长和扩散得更快。

这一新发现扩展了目前关于肿瘤细胞内部和周围的非癌细胞以及癌症如何如此快速扩散的想法。 任何被微生物感染的细胞在以后都可能更容易发生癌性生长，甚至更容易发生转移，这就是大多数癌症杀死宿主的方式。

了解肿瘤中的细菌如何影响癌症的生长和扩散后，科学家们可以开发出更有效的化疗或免疫疗法。 这些结果还可能有助于开发诊断和预后工具以更早地发现癌症。

尽管我们已经证明具核梭菌能够驱动胰腺癌细胞增殖和迁移，但我们还不知道这些结果在多大程度上可以转化为生命系统或人类患者。 接下来的步骤将是未来的重要工作，最终可以向我们展示这些知识是否可以带来针对患者自身微生物组成分的更有效的治疗方法。”

Scott Verbridge，生物医学工程和力学副教授

“宿主与微生物组的相互作用很复杂，因为许多细菌居民实际上支持人类健康，并且已被证明可以提高癌症治疗的有效性，”获得 2020 年工程院长研究奖的 Verbridge 说。 “这使我的研究变得非常复杂和有意义，”维布里奇说。 “仍然有很多问题，当我们寻找答案时，我们必须小心翼翼地考虑如何消除那些可能与它们更乐于助人的亲戚有相似之处的有害细菌。”

来源：

弗吉尼亚理工大学

参考：

Udayasuryan，B.，等人。 (2022) 具核梭杆菌通过宿主自分泌和旁分泌信号诱导胰腺癌细胞的增殖和迁移。 科学信号。 doi.org/10.1126/scisignal.abn4948 。

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