Nature Microbiology | 厌氧菌促进结直肠癌的发生,调节肿瘤免疫

推荐:江舜尧

编译:彩虹

编辑:十九

香港中文大学于君教授课题组于2019年9月9日在微生物学领域著名期刊Nature Microbiology(IF:14.174)上发表题为《Peptostreptococcus anaerobius promotes colorectal carcinogenesis and modulates tumour immunity》的研究文章。该研究证明PCWBR2与整合素α2/β1相互作用从而促进厌氧菌粘附,启动致癌PI3K-AKT-FAK级联反应促进肿瘤细胞增殖,同时重塑肿瘤微环境以促进肿瘤发生。该研究结果表明阻断整合素介导的信号传导可能是灭活厌氧菌的一种有效方法,为未来结直肠癌的预防和治疗提供新的思路。

文章摘要

越来越多的研究表明肠道微生物在结直肠癌(CRC)中发挥作用。厌氧消化链球菌(P. anaero-bius)是一种选择性富集在结直肠癌患者的粪便和粘膜上的厌氧菌,但其促进肿瘤发生中的致病作用和具体分子机制仍不明确。本研究表明厌氧菌粘附在结直肠癌粘膜上加速了ApcMin/+小鼠结直肠癌的发展。体外试验和透射电镜结果显示,与正常结肠上皮细胞系(NCM460)相比,厌氧菌能够选择性地粘附于结直肠癌细胞系(HT-29和Caco-2)上。作者发现厌氧菌表面蛋白PCWBR2能够与α2/β1整合素相互作用(α2/β1整合素是一种在人结直肠癌和细胞系中过度表达的受体)。PCWBR2和整合素α2/β1的相互作用通过磷酸化粘着斑激酶激活结直肠癌细胞PI3K-Akt通路促进细胞增殖和NF-κB活化。在厌氧菌处理的ApcMin/+结直肠癌小鼠模型中,NF-κB反过来触发促炎反应,细胞因子IL-10和INF-γ水平增加。同时对厌氧菌处理的ApcMin/+小鼠中肿瘤浸润免疫细胞群进行分析,结果显示与慢性炎症和肿瘤进展相关的髓源抑制细胞、肿瘤相关巨噬细胞和肿瘤相关粒细胞显著增加。RGDS肽、小干扰核糖核酸或抗体阻断整合素α2/β1均能抑制厌氧菌的附着,并在体内外消除厌氧菌介导的致癌反应。总之,作者发现厌氧菌通过PCWBR 2-整合素α2/β1-PI3K-Akt-NF-κB信号轴驱动结直肠癌,并确定PCWBR 2-整合素α2/β1轴为结直肠癌的潜在治疗靶点。

文章中重要图片说明

图1| 厌氧菌促进ApcMin/+小鼠结肠肿瘤的发生。

图2| 厌氧菌通过其表面蛋白PCWBR2粘附于结肠细胞。

图3| 厌氧菌通过与上皮细胞表面受体整合素α2/β1相互作用附着于结肠细胞。

图4| ApcMin/+小鼠模型中,厌氧菌介导整合素β1/α2信号转导激活PI3K-Akt信号通路促进细胞体外增殖。

5| 厌氧菌通过改变肿瘤免疫微环境来促进结直肠癌的发生。

图6| 阻断整合素β1/α2-厌氧菌相关的ApcMin/+小鼠结肠肿瘤发生。




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