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根据威斯达研究所的一项发表于Cancer Cell的研究,一种常见的多型性(在群体中具有规律性的人类DNA变异)能导致一连串决定某些类型的癌症中肿瘤如何发展的事件发生,癌症类型包括一种形式的乳腺癌以及卵巢癌。
研究更明确地揭示了人类和多种细菌之间的共生关系,以及在肿瘤发展过程中细菌的角色。
“我们的研究暗示,机体中的有益菌和远离肿瘤的免疫细胞之间的相互作用影响了宿主体内的系统应答,进而改变了肿瘤发展的方式,”威斯达研究所肿瘤微环境和转移项目的带头人José Conejo-Garci说,他也是该研究的带头人。
人类和上万亿的细菌共生,这些细菌对人体有益,它们寄居在我们的消化道,呼吸道和皮肤中。这些细菌构成了对抗感染的第一道防线。近期的研究发现,这些细菌和免疫系统之间的相互作用对于肠道外的肿瘤起了重要的防御作用。
为了使免疫系统区别共生菌和致病微生物,我们的很多细胞具备程序化识别致病菌相关的分子模式的能力。23%以上的人的一组病原菌识别受体(Toll样受体,TLR)基因发生了突变。最多的多型性之一是发生在TLR5中,约7.5%的人中检测到这种多型性。尽管这种多型性是在健康个体中发现的,然而携带这种多型性的人易患军团菌疾病,尿道感染以及支气管肺发育不良等一系列疾病。知道这种突变会影响一些免疫应答后,威斯达研究人员开始研究TLR5信号通路是否会对癌症产生影响。
研究人员发现,TLR5信号通路以不同方式影响某些类型的癌症,并取决于肿瘤对白细胞介素6(IL-6)应答的能力,IL-6是同时具备促炎症和抗炎症能力的小的蛋白。在有功能性TLR5表达的个体中,共生细菌能刺激IL-6生成,并动员由骨髓而来的抑制子细胞(MDSCs),MDSCs反过来转化gamma delta T细胞,以产生大量的半乳糖凝集素-1。半乳糖凝集素-1能抑制抗肿瘤免疫活性以及加快肿瘤的发展。
然而,研究人员同时发现,TLR5信号通路并非总是意味着肿瘤会加速生长。TLR5缺陷并且含有低水平IL-6的小鼠的肿瘤发展更快。在这种情况下,IL-17(与自免疫疾病和炎症密切相关的另一种白细胞介素)在TLR5缺陷小鼠中保持更高水平,但是IL-17仅在肿瘤不对IL-6应答时才加速癌症的发展。
研究人员观察到,这些现象取决于共生细菌。当用抗生素移除共生菌时,没有观察到TLR5介导的肿瘤发展的变化。研究人员强调,通过比较对TLR5应答以及不应答的卵巢癌和腔乳腺癌患者,他们发现了免疫和肿瘤发展中存在的差别。研究人员利用来自癌症基因组图谱数据库(TCGA)的数据进行了存活分析,这些数据来自于TLR5状态已知的患者。
“尽管还需要更多组数据以及更多的患者,我们的数据显示,卵巢癌反映了依赖于IL-6的肿瘤进化,而携带有能消除TLR5信号的多型性患者的腔卵巢癌更具侵染性,”Conejo-Garcia说。
对于与更高水平IL-6相关的卵巢癌,研究人员发现,在初次诊断后存活六年的TLR5缺陷型患者显著多于TLR5患者,这意味着TLR5缺陷与提高的存活率之间存在关联。对于与低水平IL-6相关的腔乳腺癌,TLR5缺失的患者具有更低的长期存活力。