Cancer Cell | 單細(xì)胞胰腺癌微生物組，聯(lián)系細(xì)胞程序和免疫

原創(chuàng)?圖靈基因?圖靈基因?2022-10-26 09:46?發(fā)表于江蘇

收錄于合集#前沿分子生物學(xué)機(jī)制

新澤西州羅格斯癌癥研究所（Rutgers Cancer Institute of New Jersey）和RWJBarnabas Health的研究人員使用了一種稱為宿主-微生物組相互作用的單細(xì)胞分析（SAHMI）的方法，以單細(xì)胞分辨率檢查胰腺腫瘤的微生物組，并確定與炎癥和生存率低下相關(guān)的特定微生物。由Rutgers癌癥研究所Subhajyoti De博士領(lǐng)導(dǎo)的研究人員認(rèn)為，這些微生物可能是胰腺癌早期診斷或治療的新靶點(diǎn)，胰腺癌是美國(guó)男性和女性癌癥死亡的第四大原因。資深作者De及其同事在《Cancer Cell》雜志上發(fā)表了一篇題為“Tumor microbiome links cellular programs and immunity in pancreatic cancer”的文章。文章指出，“我們的結(jié)果提供了證據(jù)，證明腫瘤內(nèi)細(xì)菌反映或影響腫瘤生長(zhǎng)的軌跡；任何一種可能性都具有臨床實(shí)用價(jià)值。”

作者指出，微生物組對(duì)人類健康和疾病，包括腫瘤發(fā)生起作用。雖然還不確定健康的胰腺是否有自己的微生物群，“新出現(xiàn)的證據(jù)表明，細(xì)菌和真菌可以轉(zhuǎn)移到胰腺，并誘導(dǎo)局部和全身的變化，從而促進(jìn)胰腺導(dǎo)管腺癌（PDA）的發(fā)展?！?/p>

科學(xué)家們指出，從歷史上看，盡管胰腺癌的發(fā)病率越來越高，但一些障礙限制了對(duì)PDA患者腫瘤相關(guān)微生物組的系統(tǒng)研究。這包括個(gè)體之間微生物組分的巨大差異，以及能夠再現(xiàn)人類腫瘤-微生物組相互作用的少量模型系統(tǒng)。許多類型的腸道細(xì)菌也很難培養(yǎng)，手術(shù)后也有污染的風(fēng)險(xiǎn)，使數(shù)據(jù)解釋變得復(fù)雜。在他們的研究中，De和Rutgers Robert Wood Johnson醫(yī)學(xué)院的MD/PhD項(xiàng)目的學(xué)生Bassel Ghaddar想要研究胰腺腫瘤中的微生物，并確定它們是否對(duì)癌癥進(jìn)展或治療有影響。

研究人員與Rutgers大學(xué)人類微生物組Henry Rutgers主席Martin Blaser醫(yī)學(xué)博士合作，開發(fā)了基因組方法SAHMI，以識(shí)別與單個(gè)人類細(xì)胞相關(guān)的微生物。他們寫道：“我們最近開發(fā)了SAHMI，這是一種從宿主組織的單細(xì)胞測(cè)序中恢復(fù)和消除微生物信號(hào)的計(jì)算管道?！蓖ㄟ^使用復(fù)雜的軟件篩選數(shù)百萬個(gè)RNA序列，研究人員確定了哪些序列可能代表人類基因，哪些是微生物基因。

“這項(xiàng)新技術(shù)使我們能夠識(shí)別與腫瘤相關(guān)的微生物，同時(shí)測(cè)量宿主細(xì)胞的活性，這是一項(xiàng)重大的技術(shù)進(jìn)步，其結(jié)果令人震驚。”De指出，他也是Rutgers Robert Wood Johnson醫(yī)學(xué)院癌癥系統(tǒng)生物學(xué)副教授。

研究小組對(duì)兩組獨(dú)立的胰腺腫瘤進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其中一些腫瘤中含有與腫瘤中特定細(xì)胞類型相關(guān)的細(xì)菌，而這些細(xì)菌在正常胰腺組織中基本不存在。這些細(xì)菌主要位于腫瘤細(xì)胞內(nèi)，其數(shù)量與癌癥相關(guān)的細(xì)胞活性有關(guān)。所發(fā)現(xiàn)的微生物的特異性特征預(yù)示著癌癥的惡化和不良預(yù)后。

胰腺腫瘤內(nèi)的微生物足跡提出了一個(gè)問題，即存在的免疫細(xì)胞是對(duì)癌癥還是對(duì)微生物有反應(yīng)。研究結(jié)果還表明，免疫反應(yīng)主要是針對(duì)腫瘤中的微生物，而不是癌細(xì)胞?！拔覀兊难芯繛橐认侔┤绱穗y以治療的原因提供了一個(gè)新的觀點(diǎn)?！盉laser說道，他也是Rutgers癌癥研究所的研究成員，Rutgers公共衛(wèi)生學(xué)院流行病學(xué)和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教授?！暗玫乩斫膺@些相互作用可能會(huì)找到新的治療方法?！?/p>

研究人員在《Cancer Cell》雜志上報(bào)告了他們的研究，他們承認(rèn)他們的研究結(jié)果并沒有建立直接的因果關(guān)系，“例如，微生物是致癌的還是促炎的，還是代表已確診腫瘤的感染……”他們?cè)u(píng)論說，還需要更多的研究來直接測(cè)試因果關(guān)系。不管怎樣，該團(tuán)隊(duì)總結(jié)道:?“SAHMI創(chuàng)造了從單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)檢查人類-微生物組相互作用模式的機(jī)會(huì)，而無需額外的實(shí)驗(yàn)修改，從而產(chǎn)生了關(guān)于宿主-微生物組關(guān)系的多重可測(cè)試假設(shè)。該框架不是腫瘤特異性的，可以應(yīng)用于研究各種組織和疾病狀態(tài)以及其他感染因子，如病毒、真菌或蠕蟲?！?/p>