科學家揭示兩種腸道細菌能導致結直腸癌發生

　　近日，約翰霍普金斯大學的Cynthia L. Sears教授帶領的團隊在Science上發表了題為“Patients with familial adenomatous polyposis harbor colonic biofilms containing tumorigenic bacteria”的文章，在Cell Host & Microbe上發表了題為Bacteroides fragilis Toxin Coordinates a Pro-carcinogenic Inflammatory Cascade via Targeting of Colonic Epithelial Cells的文章，揭示了常見的腸道細菌大腸桿菌E.coli（pks+亞型）以及脆弱類桿菌B. fragilis（ETBF亞型）的聯合作用對于遺傳性結直腸癌的發生具有關鍵作用。

　　該研究以家族性腺瘤性息肉病（family adenomatus polyposis，FAP）為研究對象，闡述細菌對其發生發展的機制。FAP患者的腸道表面有一層厚厚的由微生物組成的膜，又叫做細菌生物膜。研究者們發現，FAP患者的這層細菌生物膜中的細菌主要有兩種，一種是大腸桿菌E.coli，一種是脆弱類桿菌B. fragilis。其中大腸桿菌的亞型pks+E.coli和脆弱類桿菌的亞型ETBF是主要的菌株。在FAP的人群中60%以上都具有這兩種亞型，而正常人這兩種細菌亞型的含量則只有20-30%。因此，有理由懷疑pks+E.coli和ETBF與FAP由良性向惡性的結直腸癌轉變有關。

　　動物實驗證明，pks+E.coli和ETBF聯合處理能夠讓小鼠腸道長腫瘤，并且大幅降低小鼠的生存率，而單獨使用pks+E.coli或者ETBF則對小鼠沒有太大的影響，這說明只有這兩種細菌在一起才能夠促使結直腸癌的形成。

　　研究人員發現在此過程中白介素17（IL-17）通過誘發大量炎癥反應扮演著關鍵角色，同時ETBF能夠有效地幫助pks+E.coli定殖，而pks+E.coli會產生基因毒性物質導致DNA損傷，造成癌變。

　　兩種細菌作用的分子機制：BTBF細菌產生一種毒素，該毒素可激活Wnt/bcatenin通路以及NF-kB通路，這些通路的激活導致大量的IL-17產生， IL-17與其的受體IL-17R結合，進一步激活NF-kB通路、STAT3，進而促使CXCL1等產生，CXCL1等產生之后就會招募大量的MDSC（Myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）細胞。MDSC細胞在腫瘤中起免疫抑制，促進腫瘤發生、侵襲轉移和血管生成。

　　該團隊的研究深入揭示了兩種導致結直腸癌的細菌pks+E.coli和ETBF及其分子機制。為開發相關的腫瘤治療方案提供了依據。