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历史突破!上海交大房静远教授团队揭示肠道微生物与肿瘤化疗耐受的重要分子机理

近期,利用小鼠模型的研究表明,肠道微生物可能通过调控免疫反应影响癌症化疗效果。然而,相关研究较少且局限于动物模型。2017年7月27日,上海交通大学医学院附属仁济医院消化科房静远教授、陈萦晅副教授、洪洁副研究员、陈豪燕副研究员与美国密西根大学邹伟平教授合作在《Cell》杂志发表题为“Fusobacterium nucleatum Promotes Chemoresistance to Colorectal Cancer by Modulating Autophagy”的研究论文。该研究整合基因组学、生物信息学、生物学、动物模型和临床调查,系统证明了核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)通过调节自噬促进结直肠癌化疗耐受,为评估复发风险和联合治疗提供了重要前景。

结直肠癌是全球第三大常见恶性肿瘤,致死率居第二位。临床常用化疗药物包括5-氟尿嘧啶、卡培他滨和奥沙利铂,但常因耐药导致复发率高,患者五年存活率不足10%。近年来,肠道微生物与肿瘤发生发展的关系成为热点。核梭杆菌在结直肠癌组织中丰度显著上升,且与患者存活率负相关,但其在化疗耐药中的作用机制尚不明确。

研究人员首先发现,结直肠癌临床样本中核梭杆菌含量与肿瘤复发显著相关。通过RNA-Seq分析,核梭杆菌与结直肠癌细胞共培养后,自噬相关基因表达变化最显著。实验证实,核梭杆菌可激活HCT116细胞的自噬,并降低化疗药物诱导的细胞凋亡和DNA损伤。使用自噬抑制剂或敲除自噬关键蛋白可逆转该效应,表明核梭杆菌通过激活自噬促进耐药。

进一步机制研究发现,核梭杆菌通过TLR4/MYD88信号通路下调miR-4802和miR-18a*,进而上调ULK1和ATG7表达,激活自噬。动物模型实验证实,核梭杆菌阳性肿瘤对化疗耐药,而抑制自噬可恢复化疗敏感性。

该研究首次在人体样本中揭示肠道微生物通过调控自噬影响化疗耐药的分子机制,为结直肠癌治疗提供了新靶点。研究团队包括五位共同通讯作者,体现了跨学科合作的重要性。

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(责任编辑:泉水)