荷兰癌症研究所编制出存在于癌症转移灶中细菌的详细目录

荷兰癌症研究所编制出存在于癌症转移灶中细菌的详细目录 例如，某些细菌与免疫疗法的不良反应有关。这项研究为更好地了解细菌如何帮助或阻碍癌症（治疗），以及我们如何利用这一点为患者谋福利指明了方向。研究人员今天在科学杂志《细胞》上发表了他们的研究成果。在我们的身体上和体内生活着数十亿种微生物：细菌、病毒和酵母菌我们的微生物群。我们需要它们，它们也需要我们。例如，细菌帮助我们消化食物，与我们的免疫系统合作对抗病原体。肠道细菌尤其受到广泛研究，包括癌症方面的研究。例如，它们可以影响免疫疗法和化疗的效果。但是，这些微小的同居者也会在肠道外栖息。例如，肿瘤中就有细菌。借助新技术，研究人员正在更好地找出它们是哪些微生物。但是，细菌如何进入肿瘤以及它们在肿瘤中究竟做了什么，这些问题在很大程度上仍是未知数，因此还不清楚它们对疾病和治疗效果有多重要。26 种癌症类型由于许多病人最终死于转移瘤，而且许多治疗方法都针对转移瘤，因此埃米尔-沃伊斯特和洛德维克-韦塞尔斯的研究小组对这些转移瘤进行了更深入的研究。毕竟，人们对这些肿瘤中的细菌知之甚少。他们与荷兰癌症研究所（Netherlands Cancer Institute）和Oncode研究所（Oncode Institute）等机构的同事一起绘制了癌症转移灶中细菌的分布图。研究人员从 26 种癌症的 4000 多个转移灶组织中分析了DNA的密码。从这些遗传物质中，您不仅可以看到哪些人体细胞，还可以看到哪些细菌因为这些细菌也有 DNA。为此，他们使用了哈特维格医学基金会生成的临床信息和 DNA 数据。数据分析和结果有了这些庞大得难以想象的信息（400 TB），他们利用计算机的能力找出了哪些细菌聚集在哪些地方（见图）。这需要大量巧妙的编程，因为在这样一块组织中，细菌的 DNA 相对较少。研究人员托马斯-巴塔利亚（Thomas Battaglia）说："令人惊讶的是，不仅仅是结肠癌转移灶含有大量细菌。人们可能会想到，因为我们的大多数细菌都居住在结肠中，它们有可能在转移过程中从结肠转移到身体的其他部位。另外，转移灶中存在哪些细菌与身体的位置、那里的条件和癌症类型密切相关。"细菌和治疗效果他们还发现了细菌与疗效之间的联系。例如，转移灶中含有镰刀菌属的肺癌患者对免疫疗法的反应比没有这种细菌的患者差。托马斯："我们还注意到，细菌群落越多样化，邻近的肿瘤细胞就越活跃"。"我们的工作为探索新的治疗方式打开了大门，例如针对可能有助于肿瘤的细菌的治疗，"合著者 Iris Mimpen 说。"它帮助我们了解肿瘤的复杂环境是如何运作的，在这个环境中，各种细胞包括细菌生活在一起并相互影响"。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究发现母乳中的蛋白质慧通过影响肠道细菌的组成提高后代的免疫力

研究发现母乳中的蛋白质慧通过影响肠道细菌的组成提高后代的免疫力 研究人员发现，母乳中缺乏一种关键补体蛋白的哺乳小鼠所哺育的幼鼠，其肠道微生物种群与用标准小鼠母乳哺育的幼鼠不同，这使它们极易受到腐蚀柠檬酸杆菌（ 一种感染小鼠肠道的细菌）的感染，这种细菌类似于某些类型的导致腹泻的大肠杆菌，后者可以感染人类，但不能感染小鼠。研究人员的实验表明，小鼠母乳中的补体成分能直接消灭某些类型的肠道细菌，从而促进小鼠婴儿的健康。这种对肠道微生物群的重塑使婴儿小鼠不易受腐蚀柠檬酸杆菌感染，从而保护幼鼠免受某些传染病的威胁。这种重塑活动并不依赖于抗体，这与人们通常认为的补体成分的作用方式截然不同。研究人员还在单独的体外分析中证实，人类母乳中含有这些补体成分，它们在靶向特定细菌方面表现出类似的活性。综上所述，这些发现揭示了母乳如何发挥保护作用，防止某些细菌感染的机制。这项研究发表在《细胞》杂志上。研究资深作者、彭博学院生物化学与分子生物学系教授、博士万凤仪（Fengyi Wan）说："这些发现揭示了母乳补体蛋白在塑造后代肠道微生物组成和保护后代早期肠道免受细菌感染方面的关键作用。这代表着我们对母乳保护机制的认识有了重要的扩展"。该研究的第一作者是万研究小组的助理科学家、博士徐冬青。母乳喂养的益处与补充蛋白质母乳喂养有许多已知和潜在的益处。它能为婴儿提供极佳的营养，似乎还能预防某些短期或长期疾病。众所周知，母乳还能通过共享来自母体的抗体和白细胞来帮助预防常见感染。母乳中还含有补体蛋白，它们可以与抗体协同或"互补"攻击细菌。血液中的补体蛋白一直是研究的重点，而母乳中的补体蛋白却很少被研究，直到现在它们的作用还不清楚。在这项新研究中，万和他的团队使用了缺乏关键补体基因的工程小鼠。他们发现，这种雌性小鼠的乳汁会使几周大的幼鼠即使是补体基因正常的幼鼠极易感染腐蚀柠檬酸杆菌而引发结肠炎，而且往往是致命的。与此相反，食用正常、含有补体的牛奶的幼鼠只表现出轻微和短暂的肠道感染症状。研究小组发现，母乳补体蛋白的这种保护作用取决于其塑造婴儿肠道微生物群的能力。补体蛋白能杀死肠道中的某些细菌种类，这种对微生物的清除创造了一种整体肠道环境，在这种环境中，如果存在腐蚀柠檬酸杆菌，有害炎症的可能性就会大大降低。"肠道微生物群对健康非常重要，"万说。"母乳中的互补蛋白对婴儿发育早期建立'保护性'肠道微生物群、促进婴儿健康和抵御病原体有着至关重要的作用"。影响和未来方向这项研究似乎也标志着基础免疫学的进步。尽管已知血液中的补体蛋白能够直接破坏细菌细胞，但人们一直认为补体蛋白通常是在特异性免疫反应中与抗体合作发挥作用的。然而，万和他的研究小组发现，母乳中的补体对细菌的活性并不需要抗体，而是一种非特异性免疫反应。这为许多新的研究打开了大门，例如，阐明母乳中特定的补体生物学特性，并将其与血液中的补体生物学特性进行比较，以及评估补体在抗体依赖性特异性免疫系统之外的作用。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

基因变异与食用肉类增加患肠癌风险有关

基因变异与食用肉类增加患肠癌风险有关 结直肠癌，也称为肠癌，是全球第三大常见癌症，也是全球癌症相关死亡的第二大原因。 年轻人的发病率也在上升，美国癌症协会 (ACS) 报告称，2019 年 20% 的诊断患者年龄在 55 岁以下，这一比例约为 1995 年的两倍。尽管红肉和加工肉类消费与结直肠癌之间的联系早已为人所知，但其主要的生物学机制尚未确定。 在一项新的研究中，南加州大学 (USC) 凯克医学院的研究人员发现了两种基因，它们可以根据红肉和加工肉类的摄入量来改变癌症风险水平。该研究的主要作者兼通讯作者玛丽安娜·斯特恩 (Mariana Stern) 表示：“这些研究结果表明，有一部分人群如果食用红肉或加工肉类，则面临更高的结直肠癌风险。它还使我们能够了解该风险背后的潜在机制，然后我们可以进行实验研究。”研究人员对来自 27 项研究的 29842 例结直肠癌病例和 39635 名欧洲血统对照样本进行了荟萃分析。 他们首先利用研究数据制定了红肉（牛肉、猪肉、羊肉）和加工肉类（培根、香肠、午餐/熟食肉、热狗）消费的标准衡量标准。 对于每个类别，他们计算了每天的份量，根据体重指数（BMI）进行调整，并根据红肉或加工肉类的摄入量将参与者分为四组。 食用红肉和加工肉类最多的人，患结直肠癌的风险分别增加 30% 和 40%。 这些发现没有考虑到遗传变异性，这可能会给某些人带来更高的风险。根据 DNA 样本，研究人员为每位研究参与者收集了跨越基因组的超过 700 万个基因变异的数据，即完整的遗传数据集。 为了分析红肉摄入量与癌症风险之间的联系，进行了全基因组基因-环境相互作用分析。单核苷酸多态性（SNP，发音为“snips”）是最常见的遗传变异类型。 每个 SNP 代表单个 DNA 构建块或核苷酸的差异：腺嘌呤 (A)、胸腺嘧啶 (T)、鸟嘌呤 (G) 和胞嘧啶 (C)。 例如，SNP 可能会在 DNA 的某个片段中用 T 替换 C。 最常见的是，SNP 存在于基因之间的 DNA 中。 它们可以作为生物标记，帮助定位与疾病相关的基因。研究人员检查了参与者的单核苷酸多态性（SNP），以确定特定基因变异是否会改变吃更多红肉的人患结直肠癌的风险。 红肉与癌症之间的关联仅在所检查的两个 SNP 上发生了变化：位于 HAS2 基因附近的 8 号染色体上的一个 SNP，以及位于 SMAD7 基因一部分的 18 号染色体上的一个 SNP。HAS2 基因是编码细胞内蛋白质修饰途径的一部分。 之前的研究已将其与结直肠癌联系起来，但从未与红肉消费联系起来。 研究人员的分析表明，66% 的人口中携带这种基因的常见变异的人，如果食用最高水平的肉类，患结直肠癌的风险会增加 38%。 相比之下，那些具有相同基因的罕见变异的人在吃更多红肉时并没有增加患癌症的风险。SMAD7 调节铁调素，一种与铁代谢相关的蛋白质。 食物含有两种铁：血红素铁和非血红素铁。 人体最容易吸收血红素铁，其中高达 30% 从食物中吸收。 由于红肉和加工肉类含有高含量的血红素铁，研究人员推测不同的 SMAD7 变体可能通过改变身体处理铁的方式来增加癌症风险。“当铁调素失调时，可能会导致铁吸收增加，甚至细胞内铁过载，”斯特恩说。约 74% 的人口中存在最常见 SMAD7 基因变异的两个拷贝，如果食用大量红肉，则患结直肠癌的风险会增加 18%。 那些只有一个最常见变异拷贝或两个不太常见变异拷贝的人患癌症的风险要高得多：分别为 35% 和 46%。研究合著者乔尔·桑切斯·门德斯 (Joel Sanchez Mendez) 表示：“这些发现表明，不同的基因变异可能会导致食用红肉的个体患结直肠癌的风险不同，并强调了这种疾病如何发展的可能解释。”研究人员强调，该研究的结果并不能证明这些基因变异与红肉和加工肉类消费之间存在因果关系。“这给了我们一些重要的思考空间，”斯特恩说。 “当我们知道环境暴露与疾病之间存在明显关联时，我们就会进行这些基因与环境相互作用的研究，但两者之间发生的事情仍然是一个黑匣子。”研究人员希望跟进实验研究，以加强铁代谢失调在结直肠癌发展中作用的证据。该研究发表在《癌症流行病学、生物标志物与预防》杂志上。 ... PC版： 手机版：

实验室培育的模型肿瘤可预测特定药物的治疗效果

实验室培育的模型肿瘤可预测特定药物的治疗效果 由人类肠癌细胞形成的类器官三维结构。蓝色表示单个细胞的细胞核，绿色表示将每个细胞粘在一起的蛋白质，红色表示癌细胞的方向  。研究人员在实验室中培育肿瘤，以便在肠癌患者开始治疗前准确预测哪些药物对他们有效。WEHI领导的这项世界首创研究发现，在肿瘤器官组织（由患者自身组织培养而成的三维癌症模型）上进行药物测试，可以显示它们对特定癌症治疗的反应。目前正在根据研究结果开展一项临床试验，该试验将首次验证类器官药物测试是指导肠癌患者选择治疗方法的准确方法，肠癌是澳大利亚致死率第二高的癌症。WEHI领导的研究证明，类器官药物测试可以预测晚期肠癌患者对治疗的反应，准确率高达90%。这项研究是世界上首次使用源自患者的肿瘤器官组织来预先测试现有治疗方案的有效性，并为肠癌患者确定潜在的新疗法。根据这项研究成果开展的临床试验将于今年启动，以评估类器官药物测试能否彻底改变癌症患者的治疗方式。肠癌，又称结肠直肠癌，仍然是全球癌症相关死亡的第二大原因。在澳大利亚，肠癌也是第四大确诊癌症。虽然肠癌如果发现得早可以得到成功治疗，但由于缺乏症状，只有不到一半的患者在初期阶段得到诊断。这意味着患者往往在癌症扩散到身体其他部位后才被诊断出来。尽管治疗肠癌的方法越来越多，但目前预测哪种疗法对每位患者最有效的能力却很有限。肿瘤类器官是一种微型三维癌症模型，尺寸只有沙粒大小。肿瘤器官组织是在实验室中根据患者自身的组织样本培育而成的，它能模拟癌症的特征，包括对药物治疗的敏感性。在发表于《细胞报告医学》（Cell Reports Medicine）的一项具有里程碑意义的研究中，WEHI 的研究人员表明，通过评估肠癌患者的器官组织对特定药物的反应，该技术可以确定对个别肠癌患者最有效的治疗方法。共同首席研究员、肿瘤内科医生彼得-吉布斯教授说，这一发现可以结束目前为患者选择癌症治疗方法的试验和错误过程，并改善他们的生活质量。"吉布斯教授同时也是 WEHI 实验室的负责人，他说："每次给病人提供无效的治疗，都会让病人损失 2-3 个月的时间。成功治疗的窗口往往是有限的，因此我们必须选择成功几率最高的方案，避免其他不太可能奏效的治疗方法。我们的研究结果表明，类器官药物测试有可能改变癌症治疗的游戏规则，通过改进治疗选择，有可能彻底改变个性化医疗和临床医生与患者之间的护理"。由于可以从一个患者组织样本中培育出数百个器官组织，因此可以在实验室中测试各种不同的治疗方案。"许多晚期肠癌患者只有一到两次治疗机会。在开始治疗前了解什么方法最有可能奏效，将对他们的生存结果和生活质量产生重大影响，"吉布斯教授说。左起：彼得-吉布斯教授、奥利弗-西伯副教授和谭涛博士。作为研究的一部分，30 名肠癌晚期患者的器官组织被用于在临床可行性试验中对化疗药物进行预试验。该研究的通讯作者、WEHI 实验室主任奥利弗-希伯（Oliver Sieber）副教授说，看到这项研究取得令人鼓舞的成果，对团队来说是一个突破性的时刻，验证了团队五年多来的研究成果。"西伯副教授说："如果一种药物对肿瘤类器官没有作用，那么这种治疗对病人也没有作用，反之亦然。我们的研究表明，类器官药物检测能够预测研究患者的治疗反应，准确率高达 83%。重要的是，预先测试显示出无效疗法的准确率超过 90%"。研究人员还利用有机体来测试不常用于肠癌患者的化疗药物的有效性。他们发现两名患者的器官组织对一种常用于治疗乳腺癌和膀胱癌的药物很敏感。"我们不仅首次证明了类器官药物试验可以预测患者对肠癌治疗的反应，而且还在试验中为患者找到了新的治疗方案。这就是这项令人难以置信的技术的力量"。一名研究人员手持装有实验室培育的器官组织的托盘，器官组织只有沙粒大小。合作试验这项研究的第一作者陶坦（Tao Tan）博士正在将研究成果转化为临床试验，今年将在维多利亚州的多家医院展开。这项研究将由澳大利亚癌症协会和斯塔福德-福克斯医学研究基金会（Stafford Fox Medical Research Foundation）资助，研究人员希望招募最近被诊断出患有肠癌的患者，以评估他们的肿瘤器官组织能否准确预测个人对治疗的反应。这项题为"基于患者衍生肿瘤类器官的转移性结直肠癌标准疗法预测性测试统一框架"的研究发表在《细胞报告医学》（Cell Reports Medicine）上。这项研究得到了澳大利亚胃肠道试验小组（AGITG）、斯塔福德-福克斯医学研究基金会、澳大利亚癌症协会、北京基因组研究所、维多利亚州癌症理事会维多利亚州癌症生物库和维多利亚州政府的支持。 ... PC版： 手机版：

为什么癌症风险在老年时急剧下降？

为什么癌症风险在老年时急剧下降？ 人体肺泡中充满肿瘤（人工染色）。一些证据表明，这些癌症的风险会随着年龄的增长而降低。图片来源：Moredun Animal Health Ltd/科学图片库研究结果似乎有悖常理:癌症是一种与衰老有关的疾病，许多癌症诊断的可能性在一个人六七十岁时达到顶峰。但在那之后，许多癌症的发病率神秘地下降了。在佛罗里达州坦帕市的H. Lee Moffitt癌症中心和研究所研究衰老和癌症的Ana Gomes说:“这是我们几十年来的观察结果。”她没有参与预印本的研究。“但我们真的无法解释为什么会这样。”年龄积累癌症是由长期积累的DNA突变引起的。寿命的延长意味着有更多的机会收集大量的突变，这些突变是产生不受控制的恶性癌细胞所必需的。曾经能够控制肿瘤的免疫反应也可能随着年龄的增长而变得更加温和。但是，随着年龄的增长，组织的变化也会通过改变癌细胞生存的环境来阻止肿瘤的生长。例如，年老的肺部往往比年轻的肺部有更多的疤痕组织。肺细胞的再生能力也会下降，对不受控制的生长压力的适应能力也会下降。Gomes说:“从结构和功能上讲，老年人所处的环境与年轻时完全不同。”为了进一步了解衰老是如何影响肿瘤生长的，加州斯坦福大学的癌症生物学家Emily Shuldiner和她的同事们研究了具有致癌突变的小鼠，作者通过基因开关控制了这种突变。研究小组打开了年轻小鼠和年老小鼠肺部的这些突变基因，发现年轻鼠的肿瘤比年老鼠的更大、更频繁。研究人员还在小鼠肿瘤中使用了CRISPR-Cas9基因编辑技术，以评估20多个通常抑制肿瘤生长的基因中的每一个失活的效果。平均而言，在所有年龄的小鼠中，关闭这些基因中的大多数会增加肿瘤的生长速度，但年轻的小鼠比年老的小鼠有更多的肿瘤，而且它们长得更大。这表明一个不同的过程可能在抑制老年小鼠的癌症中起作用。肿瘤的铁腕疗法另一个由纽约纪念斯隆凯特琳癌症中心的癌症生物学家Xueqian Zhuang领导的研究小组发现，衰老会增加小鼠和人类肺细胞中一种名为NUPR1的蛋白质的产生，这种蛋白质会影响铁的代谢。然后这些细胞表现得好像它们缺铁，限制了它们快速生长的能力，而快速生长是癌症的一个标志。为了进一步研究这一发现，研究小组使用CRISPR-Cas9基因编辑技术使老年小鼠的Nupr1基因失活。他们肺部的铁含量上升，小鼠变得更容易患肿瘤，就像年轻的小鼠一样。作者还发现，80岁以上的人比55岁以下的人在肺组织中有更多的NUPR1，这表明这种机制在小鼠和人类之间可能是保守的。癌症带来的压力Gomes说，研究结果很好地证明，衰老可以通过预防肿瘤的方式影响肺癌细胞的健康。但她补充说，人类和这些小鼠的肿瘤产生方式可能存在重要差异。在人类中，致癌突变通常是逐渐积累的，癌症的种子可能在肿瘤被发现之前几十年就已经埋下了。然而，在小鼠身上，当小鼠已经年老时，肿瘤是由致癌基因的突然开启引发的。斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所(Karolinska Institute)的肿瘤学家和癌症流行病学家Cecilia Radkiewicz说，肺癌的结果可能不会转化为其他组织的癌症。她说:“不同的癌症部位有很大的不同，因为有不同的生物驱动因素。”Radkiewicz发现，在许多癌症中，随着年龄的增长发病率的明显下降可能是人为的。当她观察在尸检中发现肿瘤的频率时，这种下降往往消失了。她说，这表明，即使在老年时期，各种癌症的发病率往往保持不变，但这些癌症在75岁以上的人群中被诊断或报告的频率较低。她补充说，肺癌是一个例外:即使考虑到尸检数据，肺癌在老年人中的发病率实际上也有所下降。总的来说，这些发现强调了研究老年小鼠癌症的重要性。她说，这样的研究可能很困难:把小鼠养到老年既昂贵又耗时。但这一结果可能会为治疗老年人和年轻人的癌症提供新的途径，并突出再生医学的重要目标。“人们通常认为衰老就是坏事，”斯坦福大学的进化生物学家Dmitri Petrov说，他和Zhuang一起发表了这份预印本。“但如果这项研究是正确的，那么衰老就会发挥有益的作用。” ... PC版： 手机版：

为什么癌症的发病率在老年会下降？

为什么癌症的发病率在老年会下降？ 癌症是由长期积累的 DNA 突变引起的。寿命的延长意味着有更多的机会积累突变，这些突变是产生不受控制的恶性癌细胞所必需的。曾经能控制肿瘤的免疫反应也可能随着年龄的增长而变得更温和。但是随着年龄的增长，组织的变化也会通过改变癌细胞生存的环境来阻止肿瘤的生长。年老的肺部往往比年轻的肺部有更多的疤痕组织。肺细胞的再生能力也会下降，对不受控制的生长压力的适应能力也会下降。为了进一步了解衰老是如何影响肿瘤生长，斯坦福大学的研究人员研究了具有致癌突变的小鼠，他们通过基因开关控制突变。研究小组打开了年轻小鼠和年老小鼠肺部的突变基因，发现年轻鼠的肿瘤比年老鼠的更大、更频繁。他们使用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术评估 20 多个通常抑制肿瘤生长的基因中每一个失活的效果。平均而言，在所有年龄的小鼠中，关闭这些基因中的大多数会增加肿瘤的生长速度，但年轻的小鼠比年老的小鼠有更多的肿瘤，而且长得更大。这表明一个不同的过程可能在抑制老年小鼠的癌症中起作用。 via Solidot