Nature重磅发现！“指纹”袒露了肠道细菌对肠癌的影响

凭据中国国家癌症中心最新一期的全国癌症统计数据，结直肠癌在男性和女性恶性肿瘤发病统计中划分排在第四和第五名。2018年3月至2019年10月，来自全国61家医疗机构的数据显示，结直肠癌手术病例72650例（其中直肠癌占57.9%，结肠癌42.1%），它已经是癌症致死的最常见原因之一。因此，相识可能导致肠癌的早期诱因有助于对疾病的预防和控制，并在最有可能乐成治疗的早期阶段对其举行检测。

恒久以来，肠道微生物组一直被认为与结直肠癌的发生有关。

2月28日揭晓在《Nature》上的一项新研究显示，肠道中的一种常见细菌可能会导致肠癌。该研究由总奖金高达2000万英磅的英国癌症研究挑战大赛资助。

在这项研究中，来自荷兰、英国和美国的团结研究团队发现，一种具有基因毒性大肠杆菌释放的毒素会对肠道内壁细胞造成奇特的DNA损伤模式（留下“指纹”）。这种“指纹”也存在于肠癌肿瘤中。该研究首次显示了肠道细菌毒素与驱动癌症生长遗传变化之间的直接联系。

视频泉源：Hubrecht Institute

研究团队认为，检测肠道内壁细胞中的这种奇特指纹，有朝一日能资助医生识别出患病风险更高的人群，并应与现在的肠癌筛查测试一起使用。而且他们推测，来自肠道细菌的其他毒素可能也具有类似的作用。现在研究人员正在举行相关探索，以试图确定这种DNA损伤机制是否普遍存在。

研究通讯作者、荷兰Hubrecht研究所的Hans Clevers教授及其团队专注于一种能发生名为colibactin毒素的大肠杆菌菌株（E.coli）。与康健人相比，这种毒素更常见于肠癌患者的粪便样本中。由于colibactin可以对实验室生长的细胞造成DNA损伤，因此研究人员认为这种毒素可能会对肠道内壁细胞发生同样作用。

Hans Clevers

研究团队使用了人类肠道类器官，并将其袒露在产colibactin毒素的大肠杆菌中。5个月后，他们分析了类器官中肠道细胞的DNA序列后发现，与袒露在不发生colibactin的普通大肠杆菌相比，类器官中的DNA损伤约莫是前者的两倍。

图片泉源：Nature

研究人员还发现，colibactin造成的DNA损伤遵循两种很是特殊的模式，就像指纹一样，这是该毒素所独占的。

colibactin与特定DNA序列联合。图片泉源：Hubrecht Institute

为了确定由细菌造成的DNA损伤是否在肠癌中发挥作用，在英国利兹大学Henry Wood博士和Philip Quirke教授的资助下，研究人员随后分析了来自英国和荷兰的近6000个肿瘤样本的DNA序列。

图片泉源：Nature

首先，他们在凌驾3600个差别癌症类型的荷兰样本中检查了两种colibactin的DNA损伤“指纹”。这些“指纹”泛起在多种类型的肿瘤中，而且在肠癌中比其他类型的癌症更常见。

然后，研究人员革新了他们对肠癌的研究，并分析了英国的2208个肠癌样本，这些样原来自英国基因组学组织的十万人基因组计划。在这些样本中，4-5%的患者泛起了colibactin指纹图谱。这讲明，在英国，每20例肠癌病例中就有1例与发生colibactin的大肠杆菌有关。这需要进一步的研究来阐明这种毒素在这些病例中起到几多作用，以及微生物组的另有哪些身分可能到场了肠癌的早期阶段。

Clevers教授说：“众所周知，诸如烟草或紫外线之类的物质会导致特定模式的DNA损伤，这些‘指纹’可以告诉我们许多已往可能导致癌症发生的袒露情况。但这是我们第一次在肠癌中看到如此奇特的DNA损伤模式，它是由生活在我们肠道中的细菌引起的。”

研究人员表现，未来，医生可以通过在肠壁细胞寻找与E. coli相关的DNA损伤指纹来识别那些患肠癌风险更高的人群。

Quirke教授说：“我们的目的是相识肠癌的病因，因此发现colibactin毒素的作用是重要的一步。作为到场挑战赛的团队，我们正在寻找与肠癌有关的其他细菌及其毒素，我们希望能判定出更多的DNA损伤指纹，以更好地确定风险因素。然后，我们需要研究如何淘汰肠道中的高风险细菌。但这都是未来的事情，所以现在人们应该继续保持康健的饮食，并到场肠癌筛查。”

挑战赛的患者权益提倡者John Barnes说：“作为一名癌症幸存者，我不希望其他人履历我履历过的事情。在可以治疗的早期阶段检测肠癌有可能挽救成千上万癌症患者的生命。这项精彩的研究让我看到希望，未来人们可以免受肠癌之苦。”

英国癌症研究中心高级康健信息司理Nicola Smith说：“医生对肠癌如何生长相识得越多，他们就越能更好地发现它，并资助人们降低风险。但现在可以接纳一些有效措施来降低患肠癌的风险，如：不吸烟、保持康健体重、多高纤维、少肉和加工肉的饮食都将有所资助。对于那些切合条件的人，尽早到场肠癌筛查有助于在早期发现疾病。”

这项关于细菌与肠癌之间直接联系的发现是这项耗资2000万英镑的“挑战赛”项目的第一个主要结果，该项目致力于相识微生物组如何影响癌症的风险、生长和治疗。

参考文献：

Mutational signature in colorectal cancer caused by genotoxic pks+ E. coli

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