除了肠道微生物的研究不断升温,肿瘤内的微生物也开始进入人们的视角。近日,国际《科学》期刊上刊登了以色列魏茨曼科学研究所分子细胞生物学系Ravid Straussman领衔的一项研究,证实了胰腺癌中确实存在细菌,并参与化疗药吉西他滨的耐药。
细菌参与肿瘤的耐药最早是通过结肠癌的研究而发现的。起初,人们发现微生物会干扰结肠癌化疗的疗效。
后来通过结肠癌的小鼠模型,Straussman发现,细菌的确可以通过代谢,把吉西他滨(一种破坏细胞复制的二氟核苷类抗代谢物抗癌药,2′,2′-双氟脱氧胞苷)转化为它的失活形式2′,2′-双氟脱氧尿苷。
这依赖于细菌有一种长链形式的胞嘧啶脱氨酶(CDDL)。而只要是属于γ-变形菌纲的细菌,就都有这种酶。
γ-变形菌纲是目前所知的细菌中种类最多的一纲,包括肠杆菌科、弧菌科和假单胞菌科。例如大肠杆菌、沙门氏菌、绿脓杆菌、霍乱弧菌等,都属于这一纲。
因此,只要具有CDDL,就可以使化疗药失活。研究人员在小鼠结肠癌模型上证实,结肠肿瘤内的γ-变形菌可引发吉西他滨耐药,使用抗生素环丙沙星杀灭细菌后可使耐药效应消失。
图 胰腺肿瘤内部的细菌
吉西他滨是胰腺癌的一线治疗药物,但耐药情况早有报道,使用剂量也不统一。
研究人员推测,在胰腺癌中也存在有细菌,导致吉西他滨失活。通过对113例人胰导管腺癌进行检查,研究人员的确发现了有86例(76%)有细菌存身,并且主要就是γ-变形菌。
研究人员将从人体胰腺肿瘤中分离出来的15个菌株分别与癌细胞一起培养时,他们发现,其中14个菌株可以帮助癌细胞产生吉西他滨抗性。
这也再次证明,人胰腺癌内也有这种使吉西他滨失活的细菌。
图 大肠杆菌K-12可在8小时内降解吉西他滨
由于吉西他滨也是肺癌、胃癌等肿瘤的化疗药,该研究提示人们应去检测这些肿瘤,看看内部是否也有细菌,是否也参与使化疗药失活,而临床采用相应抗生素协同治疗,则有可能改善化疗的疗效。
对于胰腺肿瘤内细菌的来源,研究人员表示:一是肠道内的细菌通过胰导管进入胰腺;二,由于肿瘤微环境中免疫细胞处于抑制状态,因此,一旦细菌进入肿瘤内部,这里可成为它们安全的藏身之所。
图 培养基是细菌分离鉴定的常用手段
参考文献:
1、Leore T. Geller, Michal Barzily-Rokni, Tal Danino et al. Potential role of intratumor bacteria in mediating tumor resistance to the chemotherapeutic drug gemcitabine. Science, 15 Sep 2017, 357(6356):1156-1160
2、胰腺癌综合诊治中国专家共识(2014年版)。临床肿瘤学杂志。 2014,19(4):358-370