4月23-25日,“中國工程院2021年醫(yī)學科學前沿論壇、第十二屆個體化醫(yī)學湘雅論壇”在廣州舉行。本次論壇搭建了高水平的學術(shù)交流平臺,匯聚中國工程院鐘南山院士、陳薇院士、王紅陽院士、王軍志院士、陳志南院士、林東昕院士、周宏灝院士等20余位國內(nèi)知名專家。其中香港浸會大學表型組學研究中心賈偉教授,繪云生物的創(chuàng)始人受邀參加此次論壇并發(fā)表學術(shù)演講。
聚焦個體化醫(yī)學領(lǐng)域的學術(shù)盛宴
隨著基礎(chǔ)醫(yī)學和臨床醫(yī)學的飛速發(fā)展,以及人們對醫(yī)療需求的不斷提高,個體化醫(yī)學已成為醫(yī)療健康領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。為進一步擴大學術(shù)交流,分享個體化醫(yī)學的最新進展,論壇嘉賓圍繞基因組、轉(zhuǎn)錄組、表觀組、蛋白組、代謝組、腸道微生物組等多組學在個體化治療領(lǐng)域的研究及應用進展進行深入探討,聚焦個體化醫(yī)學當前面臨的問題、未來十年的發(fā)展機遇,以及臨床應用的挑戰(zhàn)及對策。
4月24日,第四次參與此論壇的賈偉教授以《腸道菌-膽汁酸調(diào)控與消化道腫瘤》為題,與在場嘉賓們進行了智慧分享與碰撞。
以下為賈偉教授此次演講的精彩內(nèi)容:
腸道菌群-膽汁酸:消化道癌癥的幕后推手
演講伊始,賈偉教授提出了在代謝組學領(lǐng)域的重要發(fā)現(xiàn):腸道菌群結(jié)構(gòu)的多樣性變化引起的膽汁酸代謝紊亂、腸道炎癥是結(jié)直腸癌和肝癌這兩大國內(nèi)高發(fā)癌癥的共同發(fā)病因素。
|結(jié)直腸癌|
賈偉教授圍繞這一發(fā)現(xiàn),提到在結(jié)直腸癌發(fā)生、發(fā)展過程中,腸道菌群的變化非常顯著,部分腸道菌屬的數(shù)量顯著升高,包括具核梭桿菌(表達黏附素FadA和腫瘤細胞表面的蛋白結(jié)合,激活下游信號通路)、攜帶pks的大腸桿菌(誘發(fā)結(jié)腸上皮細胞的基因突變)、脆弱擬桿菌(促炎作用)和硫代謝菌(產(chǎn)生有細胞毒性的硫化氫)等。
膽汁酸對結(jié)直腸癌則有推波助瀾的作用:腸道中的膽汁酸能夠和細胞膜結(jié)合,釋放花生四烯酸,促進活性氧化物ROS的產(chǎn)生,誘導DNA損傷;膽汁酸還可以介導炎癥反應;通過一系列信號傳導,促進腫瘤細胞增殖,抑制腫瘤細胞凋亡。
膽汁酸誘發(fā)結(jié)直腸癌的機制
|肝癌|
至于肝癌的情況則較為復雜,其病因有很多種,病毒性的甲、乙、丙肝等,非病毒性的脂肪肝、酒精性肝炎、食物中毒、藥物毒性造成的肝損傷等,在發(fā)展成為肝癌過程中都伴隨著劇烈的腸道菌群的變化,這些變化之間雖然存在著差異,但也有共性的表型:肝病病人的腸道通透性增加,出現(xiàn)腸滲漏;由于腸滲漏帶來的腸道菌碎片 (革蘭氏陰性菌LPS,革蘭氏陽性菌LTA)、腸道菌有害代謝物 (TMAO、醛類物質(zhì)、次級膽汁酸等)。
膽汁酸誘發(fā)肝癌的機制
膽汁酸引起的肝癌也和 ROS損傷DNA、炎癥反應、腫瘤細胞增殖和抑制凋亡有關(guān)。賈偉教授強調(diào),幾乎所有的肝病都伴隨著膽汁酸在肝臟的蓄積,這背后一個重要原因是肝臟膽汁酸核受體FXR表達和活性下降,影響FXR調(diào)控膽汁酸的合成和轉(zhuǎn)運。
賈偉教授團隊通過STAM肝病小鼠模型、高脂誘導的肝癌小鼠模型模擬人類肝病進展,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生LPS和膽汁酸代謝相關(guān)腸道菌顯著升高,次級膽汁酸也顯著升高,而消膽胺(一種不會被吸收和代謝的陰離子交換樹脂,可以吸附體內(nèi)膽汁酸并排泄出體外)能有效阻斷高膽汁酸引起的肝癌。
另外進行的1300多例臨床隊列研究數(shù)據(jù)顯示,乙肝病人比正常對照組的血清膽汁酸水平高出許多,賈偉教授認為這不僅是肝病的結(jié)果,很可能是肝病發(fā)展的推手。
根據(jù)進一步觀察,可以發(fā)現(xiàn)臨床乙肝-肝纖維化病人的血清膽汁酸的水平與纖維化程度呈正相關(guān),其中結(jié)合型的次級膽汁酸(TDCA和GDCA)可通過激活肝臟星狀細胞中的TGR5/ERK1/2,TRG5/p38 MAPK兩條信號通路來誘導肝纖維化。
賈偉教授總結(jié)到,大家通常認為肝癌就是肝臟出現(xiàn)問題,在治療上總是僅針對肝臟,但其實腸道也是肝癌發(fā)生、發(fā)展的主要靶點。
比如高糖高脂食物進入身體后,不是簡單地引起脂肪肝,進而自動演變?yōu)楦窝?、肝纖維化、肝硬化到肝癌,而是主要改變了腸道菌群的結(jié)構(gòu),導致產(chǎn)生膽汁酸和其他肝毒性代謝物的一系列細菌發(fā)生變化。有害的代謝物濃度升高并經(jīng)過腸肝循環(huán)進入肝臟后,一方面造成DNA損害,另一方面激活肝星狀細胞從而推動肝纖維化,再逐步向肝癌發(fā)展。
因此,賈偉教授提出“肝病腸治”將是未來個體化醫(yī)學的一個新策略。
|胃癌|
賈偉教授還對腸道菌、膽汁酸對胃癌的發(fā)生發(fā)展做了深入研究。
因十二指腸胃反流是胃癌發(fā)生的獨立危險因素,所以賈偉教授團隊在臨床上收集了正常人、胃反流病人以及胃癌病人的胃液,發(fā)現(xiàn)胃反流和胃癌組的胃液中膽汁酸顯著升高,胃液酸度下降,改變了微生態(tài),腸道細菌通過反流進入胃液大量繁殖,產(chǎn)LPS菌豐度顯著上升。
機制研究表明,一些結(jié)合型的次級膽汁酸通過激活胃上皮細胞的 IL-6/JAK-STAT3 的信號通路,促進了胃癌的發(fā)生。
演講結(jié)尾,賈偉教授指出調(diào)節(jié)膽汁酸的合成和代謝,調(diào)控膽汁酸代謝信號通路,是研究包括腫瘤在內(nèi)的代謝性疾病治療的重要方向: