颠覆认知!肠道微生物与癌症的关系,超出你想象!

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颠覆认知!肠道微生物与癌症的关系,超出你想象!

强大的肠道菌群已被成为公认的人体“隐形器官”,它的功能也被挖掘出来。那么肠道菌群和我们的健康有哪些关系?肠道菌群失调是如何引发癌症的?我们究竟该如何调节肠道菌群预防治疗癌症?全球肿瘤医生网医学部查阅了大量文献,为大家揭示肠道菌群和癌症的那些事儿。

 

英国国家癌症研究院的Mel Greaves教授说,几年前,当我被问到肠道菌群的功能是什么时,我说最主要是消化食物。

实际上,我们的身体由30亿个细胞和39亿个细菌组成!我们的皮肤,大多数其他组织,尤其是我们的消化道是构成微生物组的众多小型生态系统,包括噬菌体病毒,细菌,原生生物,蠕虫和真菌。据不完整的审核,这些微生物的种类非常多,有2,000种不同的细菌菌株或物种。
 

颠覆认知!肠道微生物与癌症的关系,超出你想象!

图片:人类微生物组。图片来源:美国国家人类基因组研究所 Flickr,  CY BY-NC 2.0

近期,研究人员才深刻的意识到,庞大的细菌群存在于我们的肠道中,无声地控制我们的新陈代谢和免疫系统,因此,强大的肠道菌群被认为是人体的“隐形器官”。这是一种古老的进化共生关系,会影响我们的健康,一旦受到破坏就会造成严重后果,包括癌症。我们一起来揭晓关于肠道菌群和癌症的那些事儿。

 

肠道微生物起源于哪?

这些体外的生物都来自哪里?
 

颠覆认知!肠道微生物与癌症的关系,超出你想象!

研究证实,大部分是在出生时通过阴道产道获得的,还有一些是通过母乳获得的,有些则是婴儿期通过外界接触获得的。到三岁时,复杂的肠道微生物环境就已经建立并且稳定了。但是在整个生命中它都会被改变,最关键的影响因素是饮食和抗生素,比如膳食纤维会有利于肠道益生菌的生长,而抗生素则会破坏肠道菌群的生态稳定,引发疾病。
 
肠道微生物与免疫的关系
肠道与免疫的关系千丝万缕。研究人员经过多年的研究发现,微生物和免疫系统之间相互作用的最重要含义,就是它与发达或富裕社会中最普遍的儿童疾病的相关!
比如儿童中最常见的癌症–白血病,以及I型糖尿病以及可能的其他自身免疫性疾病,例如多发性硬化症和儿童期过敏症。研究人员这些疾病发生的重要原因之一就是肠道微生物不足,而导致微生物不足的原因主要有剖宫产,缺乏母乳喂养和婴儿期缺乏社会接触。
肠道菌群与癌症的关系

 

那么,肠道菌群究竟跟癌症的发生和治疗有什么关联呢?研究的结果超出想象!
据估计,多达三分之一的人类癌症与慢性炎症有关。肠道微生物与人体免疫细胞之间存在一个动态平衡的相互作用网,肠道菌群一旦失衡,在种类、数量、比例、定位和生物学特性上的变化,就会引起一系列炎症反应及免疫系统疾病,甚至导致癌症的发生。
例如,具核梭杆菌会产生一种特殊的蛋白质参与到 T 细胞和自然杀伤细胞的免疫受体中从而阻断免疫细胞肿瘤细胞的毒作用,形成恶性肿瘤;类杆菌在肠内的增加具有致癌作用,研究证明大肠癌患者类杆菌、梭菌和梭杆菌等较正常人高;肠道的细菌可以经胰腺导管进入胰腺,胰腺癌的胰腺细菌数量是正常人的1000倍,这些细菌让胰腺癌化疗药物吉西他滨失去疗效。
肠道菌群对于癌症疗竟然发挥如此重要作用!

 

越来越多的证据表明,癌症疗法会干扰机体的免疫反应,并导致免疫系统功能异常,进而影响化疗,放疗,靶向治疗,免疫疗法的效率。近年的重磅研究表明,肠道微生物可通过调节药物疗效,消除抗癌作用并介导毒性作用在癌症治疗中发挥重要作用。
肠道菌群通过几种关键机制影响癌症药物的效率:新陈代谢,免疫调节,易位,酶促降解和生态变异等。因此,肠道菌群已成为提高癌症治疗的功效并降低其毒性和不良反应的新靶标。

1.《Scientific Reports》:肠道菌群降低化疗副作用,提高化疗效果

 

根据既往的研究,各种特定的微生物群会影响各种常规化学疗法的功效,此外化疗引起的某些副作用通常非常严重,患者无法接受足够剂量的化合物或足够的治疗时间,而最近的研究表明肠道微生物可以显著降低化疗的副作用,增加患者的耐受性,从而达到更好的治疗效果。
近期发表在权威的期刊Scientific Reports上一项新的研究中,科学家发现接受化疗药物的试验小鼠会同时发生以下几种反应:
  1. 肠道细菌和组织发生了变化;
  2. 血液和大脑显示出炎症迹象;
  3. 行为出现疲倦和认知受损。
这项研究是第一个研究化疗与身体出现的各种变化的研究,研究的结论指出:调节肠道菌群不仅可以平息化疗的恶心和腹泻等常见副作用,还可以减缓癌症幸存者常见的一些不良反应。
 

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2.降低放疗副作用,提高治疗效果!

 

放疗会引起一些副作用,如严重口腔粘膜炎和胃肠道损伤可能会限制治疗的完成。
在一些临床研究中,已证明益生菌有助于预防与辐射有关的肠病。含有双歧双歧杆菌,嗜酸乳杆菌,干酪乳杆菌和含有链球菌,乳杆菌和双歧杆菌属的制剂已证明可减少辐射引起的肠道毒性,例如腹泻(Delia等,2007;Touchefeu等人,2014年)。

 

3.提高免疫治疗的成功率,肠道菌群大显身手!

 

Science》及《Nature》杂志报道多篇惊人的医学发现,研究人员通过对接受过PD-1抑制剂治疗的不同癌症类型的患者进行大规模分析,证明了肠道微生物在免疫治疗中确实起着决定性作用。
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Science》重磅,免疫疗法效果如何?先问问你的肠道菌群!
2018年1月《科学》杂志的这期封面,必将镌刻在肠道菌群研究的历史上,也将镌刻在肿瘤治疗的历史上。
 
38名接受nivolumabpembrolizumab(抗-PD-1相关药物)检查点抑制剂和4名接受ipilimumab(抗-CTLA4相关药物)治疗的转移性黑色素瘤患者。
 
研究者们将注意力集中在了8种“有益”细菌和2种“有害”细菌。有益细菌在对治疗有反应的患者身上更为常见,反之,有害细菌是对疗效无应答的患者肠道中的优势菌。有益细菌比率较高的患者都显现出了较好的临床反应,即肿瘤体积明显缩小。
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Nature》实锤,肠道菌群竟能指导免疫系统击杀癌细胞!

2019年,《Nature》杂志再次将肠道微生物推上热点。坐实人体肠道共生微生物对癌症免疫治疗的重大影响。研究人员在小鼠肠道微生物中提取了11种菌株,有趣的是,将这11种细菌菌株转移到没有肠道细菌(无菌)的小鼠中,竟也能诱导抗肿瘤免疫应答并减缓肿瘤生长。

4.增加T细胞疗法的成功率,促进肿瘤萎缩!

 

研究证实,肠道菌群可以有效提高抗肿瘤过继性T细胞疗法回输的成功率。用抗生素减低宿主肠道菌群,会显著降低肿瘤抑制作用。给试验小鼠输注含微生物配体血浆,可以增强 CD8+ 细胞激活,促进肿瘤萎缩。

因此,肠道微生物的调节与干预在各类癌症治疗中都具有重大意义,未来针对微生物群的治疗干预将是用于癌症治疗的精确和个性化治疗的下一个9454领域之一。

如何调节肠道菌群预防和治疗癌症?

 

 

虽然文中的研究还处于早期,但肠道菌群的重要性以及益生菌的益处早已被公认,人类食用益生菌已有两千多年的历史。
目前国际上的生物技术制药公司投资数十亿美元开发微生物组疗法,各类肠道菌群制剂的临床试验已经在进行中。研究较多的是根据每个患者体内肠道菌群的情况私人定制补充缺少的菌群制剂,以及粪菌移植。想进一步了解的可以致电全球肿瘤医生网医学部4006667998.
在波士顿,一家非营利性公司已建立了一个大型的“便便库”, 有超过40,000个样本,其中包括一些“黄金级”的“超级捐赠者”的样本。
此外,国际制药巨头默克公司和活性生物治疗公司4D Pharma已进入临床合作,来测试默克公司的PD-1抑制剂Keytruda(pembrolizumab,帕博利珠单抗)和4D Pharma的全球首款口服益生菌MRx0518的协同作用。这项临床试验由全美排名第一的癌症中心–MD安德森癌症中心开展,想了解试验详情的病友请联系全球肿瘤医生网医学部4006667998.让我们期待这款益生菌能够早日实现临床转化,顺利上市造福患者。
在癌症和免疫疾病等领域,调整肠道微生物组来提高疗效是热门研究方向之一,但关于益生菌的争议无疑仍将继续,年初《美国医学会杂志(JAMA)》和《柳叶刀》子刊也分别发表社论探讨,个体化的益生菌群可能是未来的治疗策略。希望越来越多依靠调节患者自身免疫功能击败癌症的大门被打开,让患者有更多更好的治疗选择和预后。

参考资料:

https://www.icr.ac.uk/blogs/the-bigger-picture/page-details/inside-story-the-microbiome-and-cancer

 

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