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2021-10-10 09:40

“肠道细菌”会导致前列腺癌的生长和治疗耐药性

gut bacteria

一项新的研究发现,常见的肠道细菌可以加速前列腺癌的生长,并使它们逃避治疗的效果。

科学家揭示了肠道细菌是如何促进晚期前列腺癌的发展以及它们对激素治疗的抵抗——通过提供一种促进生长的雄激素或雄性激素的替代来源。

激素治疗是晚期前列腺癌的标准治疗方法,其作用是降低雄激素水平。但研究人员发现,患者体内的低雄激素水平会导致肠道细菌的扩张,而肠道细菌会成为维持前列腺癌生长的激素工厂。

科学家识别出的细菌“指纹”可以帮助识别出对治疗产生耐药性的高风险患者,这些患者可以从控制他们的“微生物群”的策略中受益。例如,男性可以接受粪便移植或饮用富含有益细菌的酸奶饮料。

来自伦敦癌症研究所、瑞士贝林佐纳肿瘤研究所和瑞士联邦理工学院的一组科学家利用小鼠和患者样本,研究肠道细菌在前列腺癌生长和进展中的作用。

该发现一旦在临床得到进一步验证,将为通过操纵微生物组治疗前列腺癌提供新的机会。

这项研究发表在《科学》杂志上,由前列腺癌基金会、Movember、英国前列腺癌、英国癌症研究和约翰·布莱克慈善基金会资助。

肠道细菌是我们微生物群的一部分,通常对人类很有价值。然而,癌症和其他疾病可以破坏这种互利的平衡——例如,通过促进肠道细菌的扩张,鼓励它们释放毒素或其他影响癌细胞的分子。

考虑到这些“肠道细菌”在癌症中的作用,研究人员研究了前列腺癌患者的肠道细菌是否也会改变患者的激素代谢,从而影响癌症的生长。

科学家发现,清除前列腺癌小鼠体内的所有肠道细菌可以减缓肿瘤的生长,并延缓激素抵抗的出现。

他们还发现,将具有激素抵抗性前列腺癌小鼠的粪便移植到雄激素水平较低但尚未产生耐药性的小鼠体内,会促进肿瘤生长。

研究人员在老鼠身上证明,肠道细菌能够从前体分子中制造雄激素。

为了将这一发现转化为人类,研究人员分析了在皇家马斯登NHS基金会信托医院接受治疗的患者的肠道细菌。他们观察了两组不同的患者——19名仍对激素治疗有反应的前列腺癌患者和55名激素抵抗性前列腺癌晚期患者。

将患有激素抵抗性前列腺癌的前列腺癌患者的粪便移植到癌症不抵抗性的小鼠体内,可促进肿瘤生长和激素抵抗。

科学家们还分析了前列腺癌患者粪便中的微生物遗传物质,并确定了一种特定的细菌——瘤胃球菌——它可能在耐药性的发展中发挥了重要作用。相反,stercorea普雷沃氏菌与良好的临床结果相关。

研究人员从带有不同肠道细菌的前列腺癌患者身上培养出一种称为“类器官”的微型肿瘤,并试图在实验室中对其进行治疗。这有助于他们识别与前列腺癌预后有关的有利和不利细菌“指纹”,这有助于确定哪些男性可以从控制微生物组的策略中受益。

研究报告的作者、伦敦癌症研究所实验癌症医学教授、皇家马斯登国民保健服务基金会的医疗肿瘤学顾问约翰·德博诺教授说:

“我们的研究结果显示,前列腺癌激素治疗的开始会触发‘肠道细菌’开始产生雄激素。这些雄激素可以维持前列腺癌的生长,并导致对激素治疗的抵抗,从而恶化男性的生存结果。

“令人兴奋的是,我们的研究已经在肠道细菌中识别出了特定的特征,这可能表明一些患有前列腺癌的男性体内有这些肠道细菌,他们更有可能对激素疗法产生耐药性。”下一步将是进一步探索如何将这些特征应用到患者身上,目的是设计测试,以挑选出哪些人会从粪便移植、抗生素治疗和其他控制微生物组的策略中受益。从长远来看,我们的目标是生产一种富含有益细菌的‘酸奶’,以防止治疗产生耐药性。”

伦敦癌症研究所首席执行官克里斯蒂安·海林教授说:

“肠道微生物对癌症的影响是我们刚刚开始了解的一个迷人的新科学领域。这些令人兴奋的发现首次揭示了肠道微生物群驱动前列腺癌生长和激素治疗抗性的机制。

“了解肠道中常见的‘有益’细菌是如何干扰前列腺癌患者的激素代谢的,这有助于我们设计新的治疗策略。肠道细菌在保持我们健康方面发挥着重要作用。”我期待着这项研究能进入临床,并希望操纵微生物组的策略能对患者产生真正的影响。”

肿瘤学研究所(IOR)分子肿瘤学负责人、帕多瓦大学(University of Padova) Università della Svizzera italiana (USI)教授、瑞士联邦理工学院(ETH)教授Andrea Alimonti教授说:

“我们的发现为辅助治疗策略铺平了道路,通过控制微生物群,抵消了产生雄激素的细菌物种的扩张。”