干酪防腐剂减缓口腔癌在小鼠中的扩散:研究
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干酪防腐剂减缓口腔癌在小鼠中的扩散:研究

这一结果为微生物在肿瘤生长中的作用提供了更多证据,并指出了通过抑制细菌来阻止恶性肿瘤的可能性。

马克斯·科兹洛夫
马克斯·科兹洛夫
2020年10月1日

上图:口腔癌细胞(左)被三种牙周病原体之一(染成绿色)感染两小时后被注射到老鼠的口腔。梅毒denticola(右)可以看到侵入口腔癌细胞,研究人员发现这会导致更严重的癌症。
ALLAN RADAIC和LEA SEDGHI,加州大学旧金山分校

在过去的几十年里,科学家们已经发现了十几种病原体——从人类乳头瘤病毒到幽门螺杆菌会导致癌症的发展在今天(10月1日)发表的一项研究中PLOS病原体研究人员证实了在牙龈细胞中发现的三种口腔细菌促进小鼠口腔鳞状细胞癌(OSCC)肿瘤的发展和进展的机制。他们还发现细菌素,一种细菌产生的抗菌肽,可以对抗口腔细菌的作用,减缓肿瘤的生长。

“越来越多的证据表明,各种已知病原体会导致不同癌症的发生和发展,这项研究正好与之吻合,”明尼苏达大学的生物学家马克·赫茨伯格(Mark Herzberg)说。他研究过口腔癌,但没有参与该报告的撰写。众所周知,口腔癌是由吸烟、饮酒和人乳头状瘤病毒引起的,但现在他们提出的机械证据表明,口腔中的细菌会加剧癌变。

伊冯Kapila,副主席牙周病学的加州大学,旧金山,说她第一次怀孕的想法这样做研究,当她注意到一些她在诊所开发治疗口腔癌患者在同一地区的嘴,她执行插入牙龈手术或牙科植入物。之前的研究表明炎症和癌症之间存在联系,卡皮拉想知道是否还有其他因素,比如口腔病原体,使口腔的这些区域更易患癌症。

为了找到答案,Kapila和她的同事们提取了被三种牙周细菌之一感染的人类OSCC细胞Porphyromonas gingivalis,梅毒denticola,梭菌属nucleatum并将它们注射到6周大老鼠的口腔底部。f . nucleatum通常在口腔中发现,而p . gingivalist . denticola很少在健康的牙龈组织中发现两周后,老鼠被分为两组,一组给予水,另一组给予细菌素乳酸杆菌素。

经过7周的治疗后,研究人员对小鼠实施了安乐死,并采集了肿瘤进行研究。牙周细菌的存在导致癌细胞更有效地复制和迁移,导致口腔鳞癌更具攻击性的形式。利用免疫印迹技术,研究人员发现病原体激活了肿瘤细胞内的两条信号通路:整合素/FAK和TLR/MyDD88,两者都是细胞迁移的关键。

注射了乳酸链球菌素的小鼠肿瘤的运动、侵袭和大小都有所减少。经乳酸链球菌素治疗的小鼠的肿瘤颜色也变白了,研究人员说,这代表血管减少,这通常是恢复的好迹象,因为肿瘤需要大量的血液供应。

“这份报告显示癌症可以用抗菌素治疗,这是一种全新的技术,没有人真正想过用抗菌素或简单的细菌素来治疗癌症,”卡彼拉说欧洲杯微信竞猜活动。“这也证实了与疾病相关的口腔细菌确实会加重癌症等其他疾病。”

南珠(Nam Joo)是卡皮拉实验室的前博士后,他是第一个提出乳酸链球菌素治疗作用可能性的人。Joo在韩国攻读硕士学位时,在研究泡菜时开始了他的乳酸链球菌素研究,因为泡菜富含产生乳酸链球菌素的细菌。他想知道细菌素是否可以作为一种抗癌剂,因为它在其他细胞系统中具有促进细胞死亡的已知特性。

大多数细菌素只抑制密切相关的物种,而乳酸链球菌素是一种广谱抗菌药物,对许多革兰氏阳性细菌有效。在这项研究中,乳酸杆菌素并不是针对口腔病原体,而是针对癌细胞本身。细菌素抑制了细菌的作用,使它们通过依附于癌细胞细胞膜并允许钙流入细胞而激活的信号通路失效。

卡皮拉说,她目前正在研究为什么乳酸链菌素会与肿瘤细胞结合,而不是健康细胞,但她说,这可能是因为乳酸链菌素优先结合之前的研究表明,磷脂脂双分子层是细胞膜的组成部分。

“特别值得注意的是,调节微生物群落来预防一种非传染性疾病,”伦敦国王学院(King’s College London)研究口腔病原体的微生物学家戴维·莫耶斯(David Moyes)说。他没有参与这项研究。“细菌素在临床治疗中是一个相当新鲜的东西。”

细菌素是第一次分离在20世纪20年代Lactococcus lactis这种细菌广泛用于奶酪和酪乳的生产,并在20世纪60年代被批准作为食品添加剂,以防止有害细菌的侵害。

头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)是世界上第七大最常见的癌症,根据世界卫生组织的数据,每年有60万新诊断病例美国国立卫生研究院。OSCC是HNSCC的一个分支,在一些国家非常普遍,如OSCC构成的印度超过50%所有的癌症。

Kapila已经提交了一项拨款,用于在口腔癌患者身上进行细菌素的临床试验。赫茨伯格强调了乳酸链球菌素的潜力,特别是因为它长期以来被认为是足够安全的,可以被包括在食品中,所以如果有确凿的人体试验证据表明它有助于对抗癌症,它可能更容易被批准。事实上,在一个2015年的研究,卡皮拉指出,根据美国食品和药物管理局(US Food and Drug Administration)的估计,美国人每天消耗0.94至2.24毫克乳酸链球菌素。没有迹象表明这有助于预防或治疗口腔癌。

卡彼拉的团队还检查了老鼠的内脏器官,如肝脏、肾脏和肺,以观察乳酸链球菌素是否会导致下游后果,但在这些动物和未接受治疗的动物之间没有发现差异。

口腔病原体之前已经展示过因此,Kapila仍然希望她的研究为治疗其他癌症的抗菌肽研究打开大门。

她说:“目前的黄金标准治疗方案放化疗的一个真正的负面副作用是这些药物和治疗的真正令人讨厌的脱靶效应。”“如果我们能找到一种没有这些副作用的治疗方法,那就太好了。”

P. Kamarajan等人,“牙周病原体通过TLR/MyD88触发整合素/FAK信号的激活促进癌症的侵袭性,这是益生菌细菌素在治疗上可逆的,”公共科学图书馆Pathog,doi:10.1371 / journal.ppat。1008881, 2020。