Science：肠道微生物能调节肝脏抗肿瘤免疫功能
2018-05-28 佚名 中国生物技术网
近日，科学家在微生物组基础研究领域又有了新的突破。5月25日发表在《Science》上的一项研究发现，肠道细菌与肝脏中的抗肿瘤免疫反应之间存在关联。该研究由美国国家癌症研究所（NCI）的癌症研究中心(CCR)主导。
图片来源：《Science》
近日，科学家在微生物组基础研究领域又有了新的突破。5月25日发表在《Science》上的一项研究发现，肠道细菌与肝脏中的抗肿瘤免疫反应之间存在关联。该研究由美国国家癌症研究所（NCI）的癌症研究中心(CCR)主导。研究表明，小鼠肠道中的细菌能影响肝脏的抗肿瘤免疫功能。这项研究对于理解导致肝癌的机制和寻找治疗肝癌的方法来说具有重要意义。
NCI的Tim Greten是该研究负责人，他说：“我们利用不同的肿瘤模型发现，如果对小鼠进行抗生素治疗会导致其失去了某些细菌，那么肝脏中的免疫细胞的组成就会发生变化，从而影响肝脏中肿瘤的生长。这是一个非常好的例子，证明基础研究可以使我们更好地理解癌症并寻找合适的治疗方法。”
微生物群指的是细菌和其他微生物的集合。在人体中，身体总微生物组的最大部分在肠道。尽管有很多研究关注肠道微生物和癌症之间的关系，但是肠道微生物在肝癌形成过程中所起到的作用仍然知之甚少。
为了研究肠道微生物是否会影响肝脏中肿瘤的发展，Greten博士和他的团队进行了一系列小鼠实验。他们使用了三种肝癌小鼠模型，并发现当他们利用抗生素消耗掉小鼠的肠道细菌时，接受抗生素治疗的小鼠所产生的肝脏肿瘤更小、更少，且肿瘤转移的情况也更少。
研究人员接下来对接受抗生素治疗的小鼠肝脏中的免疫细胞进行了研究，以弄清楚肠道细菌缺失是如何抑制肝脏中肿瘤生长的。抗生素治疗会使小鼠肝脏中一种名为NKT的免疫细胞数量增加。进一步的实验表明，在全部三种小鼠模型中，因抗生素治疗而导致的肝脏肿瘤减少依赖于这些NKT细胞。接下来他们发现，肝脏中NKT细胞的积聚是因为一种名为CXCL16的蛋白质在某些细胞上的表达增加所致，这些细胞位于肝脏的毛细血管内。
Greten博士说：“我们问自己，为什么接受抗生素治疗的小鼠在内皮细胞中产生了更多的CXCL16？当时，我们发现了胆汁酸能够控制CXCL16的表达。这是非常关键的点。然后我们做了进一步的研究，并发现，如果我们使用胆汁酸对小鼠进行治疗，我们实际上就能改变小鼠肝脏中NKT细胞的数量，从而控制肝脏中肿瘤的数量。”胆汁酸在肝脏中形成，能在消化过程中帮助分解脂肪。
最后，研究人员们发现，一种名为Clostridium scindens的细菌控制着小鼠肠道中胆汁酸的代谢，并最终控制着CXCL16的表达、NKT细胞的积聚，乃至肝脏中肿瘤的生长。
Greten解释说，虽然很多研究表明肠道细菌和免疫反应之间存在关联，但是这项研究的意义在于，它证实了二者之间不仅仅存在相关性，还阐述了细菌如何影响肝脏中免疫反应的完整机制。在这项研究中，研究人员发现，胆汁酸还能够控制人类肝脏中的CXCL16蛋白表达。并写道，尽管这项研究还处于初级阶段，但是本研究描述的新机制很有可能被应用于癌症治疗。
这篇新闻稿介绍了一项基础研究的发现。基础研究能够增强我们对人类行为和生物学特征的理解，而这对于开发出新的预防、诊断和治疗方法来说是就是基础。科学是一个不可预测的、渐进的过程。每项研究成果都基于过去的发现，常常是意想不到的。如果没有这些基础研究取得的成果，大部分临床进步都是不可能出现的。
原始出处：Chi Ma, Miaojun Han, Bernd Heinrich, et al. Gut microbiome–mediated bile acid metabolism regulates liver cancer via NKT cells. Science 25 May 2018
作者：佚名
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