▎學術(shù)經(jīng)緯/報道
肺癌,可以說是最令中國人生畏的惡性腫瘤。在中國,肺癌在惡性腫瘤發(fā)病中居于首位;全世界范圍內(nèi),肺癌也是癌癥相關死亡的主要原因,每年導致上百萬人死亡。因此,如何干預和治療肺癌,幫助解決這一沉重的疾病負擔,是極為重要的問題。
麻省理工學院的Tyler Jacks教授及其同事們發(fā)現(xiàn),肺癌的發(fā)展和肺部細菌引起的炎癥密切相關。肺部腫瘤會改變肺部的細菌種群,刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生炎癥環(huán)境,從而讓腫瘤細胞茁壯生長。這一發(fā)現(xiàn),為治療肺癌提出了富有前景的干預方法。研究成果今日在線發(fā)表于頂尖學術(shù)期刊《細胞》。
肺部屬于一種黏膜組織,是一個適合微生物定居的場所。在我們每個人的肺部,有多種無害細菌與我們共存,這一點類似于腸道,只是規(guī)模小得多。肺部菌群會受到環(huán)境污染、免疫功能障礙等因素的影響。
在臨床上,肺癌患者常見肺部感染,多達70%的肺癌患者會因肺部細菌感染出現(xiàn)并發(fā)癥。肺部的細菌與腫瘤是什么樣的關系?為了探索這一問題,研究人員構(gòu)建了一種肺癌模型小鼠。這種小鼠由于表達致癌基因KRAS突變同時又缺少抑癌基因p53,會在幾周內(nèi)患上肺腺癌。這類肺癌屬于非小細胞肺癌,是最常見的肺癌類型。
在這些肺癌小鼠中,研究人員注意到一個現(xiàn)象:小鼠肺部的菌群發(fā)生了巨大變化!肺部的細菌數(shù)量顯著變多了,同時,細菌種類的多樣性卻變少了。正如我們常在生態(tài)環(huán)境中看到的那樣,當物種變得單一化,生態(tài)系統(tǒng)的健康會惡化。
肺部細菌總量的擴張激起了免疫系統(tǒng)的注意。一種叫作γδ T細胞的免疫細胞開始增殖和活化,分泌出白介素IL-17、IL-23等細胞因子。這些細胞因子的一大作用就是促進炎癥反應。同時,它們還會激活另一類免疫細胞,中性粒細胞。中性粒細胞又進一步釋放促炎物質(zhì)。換言之,肺部細菌劫持了肺部的免疫細胞,為腫瘤制造了一個非常有利的生長環(huán)境。
“這就像是一個正反饋,形成了惡性循環(huán),促進腫瘤繼續(xù)生長。”第一作者Jin博士介紹。
反過來,如果沒有細菌的刺激,肺部腫瘤的生長應該就不會那么囂張吧?研究人員對此做了檢驗:生活在無菌環(huán)境中的肺癌小鼠,肺部的免疫細胞沒有出現(xiàn)反應,與此同時,形成的肺部腫瘤明顯要小。
圖:給小鼠使用抗生素后(右),肺部腫瘤(紫色部分)明顯縮小 (圖片來源:參考資料[2],作者 Chengcheng Jin)
這個結(jié)果為癌癥科學家提供了一個遏制肺部腫瘤的思路。既然有細菌在興風作浪,我們都知道有一類“武器”對付細菌性肺炎是再適合不過了,那就是:抗生素。
在肺癌小鼠長出腫瘤的兩周或七周后,科學家給它們開了些抗生素。治療結(jié)果喜人!用抗生素治療后,小鼠的腫瘤縮小了近一半!鑒于細菌會激活體內(nèi)的免疫細胞引起炎癥,研究人員也嘗試了用藥物阻斷γδ T細胞或細胞因子,發(fā)現(xiàn)消炎藥有和抗生素類似的效果,小鼠的腫瘤縮小了。
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▲本研究圖示(圖片來源:參考資料[1])