具核梭桿菌（F. nucleatum）是一種革蘭氏陰性口腔共生菌，但它有潛力致病，有時會引起牙周病。2011年10月，來自加拿大BC癌癥研究所和Broad研究所的兩個研究小組，證實這種細菌也存在于腸道中，且其在腸道中的豐度與結直腸癌相關。現(xiàn)在，兩項新研究提供了功能證據(jù)，可幫助解釋具核梭桿菌是如何推動癌癥形成的。
在發(fā)表于8月13日《Cell Host & Microbe》雜志上的兩篇論文中，分別由哈佛醫(yī)學院Aleksandar Kostic和凱斯西儲大學Mara Roxana Rubinstein領導的研究小組利用腸腫瘤形成小鼠模型和人類結腸癌細胞，證實具核梭桿菌誘導了促炎癥反應和致癌活動，促進了結直腸癌生長。
Robert Holt（未參與新研究）領導研究小組在2011年發(fā)現(xiàn)了腸道具核梭桿菌與結直腸癌之間的關系。他表示：“不進行功能研究，通常不可能推斷出它們是否是致病性或條件致病性微生物。幾乎總是要先觀測微生物與一種特定病狀之間的關系，才能確定疾病的傳染源。而了解因果關系需要不斷累積實驗和流行病學證據(jù)。今天報道的研究就是如此。”
華盛頓大學醫(yī)學院的Gautam Dantas（未參與該研究）一致認為，新研究工作幫助區(qū)分了原因和結果。“在患病個體內(nèi)觀察到的改變的微生物組狀態(tài)是疾病的原因還是癥狀？今天發(fā)表的兩篇論文報道了重大的進展，鑒別了人類共生菌——具核梭桿菌促進大腸癌的機制。”
哈佛醫(yī)學院研究共同作者、腫瘤學家Wendy Garrett說，在腫瘤微環(huán)境中具核梭桿菌與免疫細胞之間的相互作用zui終導致了癌癥。“當我們喂給對腸腫瘤有遺傳易感性的小鼠具核梭桿菌時，我們發(fā)現(xiàn)相比于對照組它們形成了更多數(shù)量且更具侵襲性的腫瘤。這非常的有趣，因為小鼠腫瘤具有與人類癌癥相同的突變以及胃腸道癌前病變。”
在腸腫瘤形成小鼠模型中，具核梭桿菌似乎導致了某些與腫瘤相關的免疫細胞類型，可是卻沒有任何一種類型的免疫細胞幫助機體抑制了這樣的惡性腫瘤。“我們發(fā)現(xiàn)喂給具核梭桿菌的小鼠，其腫瘤內(nèi)的免疫細胞*可促進腫瘤的生長和擴散，”Garrett說。
同時，凱斯西儲大學的Yiping Han和同事們將焦點放在了具核梭桿菌與腫瘤微環(huán)境的相互作用上，鑒別出了能夠誘導炎癥和腫瘤發(fā)生的細菌特異細胞表面元件。這一稱作為FadA的元件，結合結直腸癌細胞的E-cadherin，激活了細胞內(nèi)的β-catenin信號，差異性調(diào)節(jié)了炎癥和致癌反應。
研究人員還確定了FadA-E-cadherin結合位點，設計出了一種基于E-cadherin相同區(qū)域的合成肽。當他們給予人類結直腸癌細胞這種合成肽時，發(fā)現(xiàn)它阻止了細胞生長，以及致癌和炎癥反應。“這一合成肽大概阻斷了具核梭桿菌的FadA與E-cadherin結合，關閉了所有的不良反應，”Yiping Han說。
研究人員說，他們的研究工作指出了FadA結合是結直腸癌的一個潛在的診斷特征，而E-cadherin的結合面則是潛在的治療靶點，不過這仍然需開展大量的研究工作予以確證。
首先，還需要進一步的研究工作充分確定具核梭桿菌在促癌中的作用。“*，具核梭桿菌能夠與其他的細菌高度相互作用，在結腸癌中它不大可能單獨發(fā)揮作用。并且具核梭桿菌之間存在差異。一些菌株相比于另一些毒力更強，因此可能具有更強的致癌性，”Holt說。
Yiping Han指出具核梭桿菌不太可能成為治療結直腸癌的銀彈。“我們已經(jīng)超越了‘一種細菌，一種疾病’的階段。我認為我們?nèi)匀灰獙ふ以谶@些疾病中起關鍵作用的重要病原體，但除了微生物組研究，機制研究也非常的重要，”她說。
Garrett說：“幾乎每個人口腔中都有具核梭桿菌，值得慶幸的是并不是每個人都會得結腸癌。我們需要細微地了解具核梭桿菌在導致結腸癌形成中所起的作用及機制。”
