在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)德克薩斯大學(xué) MD 安德森癌癥中心的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種存在于腫瘤內(nèi)的產(chǎn)生乳酸的細(xì)菌（下稱(chēng)產(chǎn)乳酸菌）---惰性乳酸桿菌（Lactobacillus iners）---通過(guò)重編程代謝信號(hào)通路，使得癌細(xì)胞對(duì)放療產(chǎn)生抵抗力。他們還發(fā)現(xiàn)，惰性乳酸桿菌與宮頸癌患者較差的臨床結(jié)果有關(guān)。這表明存在于多種癌癥中的惰性乳酸桿菌可能成為新的治療靶標(biāo)。相關(guān)研究結(jié)果于2023年10月19日在線(xiàn)發(fā)表在Cancer Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Tumor-resident Lactobacillus iners confer chemoradiation resistance through lactate-induced metabolic rewiring”。

論文通訊作者、德克薩斯大學(xué) MD 安德森癌癥中心放射腫瘤學(xué)助理教授Lauren Colbert博士說(shuō)，“這種產(chǎn)乳酸菌似乎負(fù)責(zé)改變信號(hào)通路，使癌細(xì)胞使用乳酸而不是葡萄糖來(lái)促進(jìn)生長(zhǎng)和增殖，以抵御放療后的氧化應(yīng)激。這有望引發(fā)治療變革。我們目前正在研究針對(duì)這種特定腫瘤內(nèi)細(xì)菌的新方法。我們希望這些努力能讓我們找到能造福多種類(lèi)型癌癥患者的方法?！?/p>

宮頸癌是一種與人類(lèi)乳頭瘤病毒（HPV）相關(guān)的癌癥，其發(fā)病方式類(lèi)似于肛門(mén)癌和頭頸癌，在顯微鏡下和基因組學(xué)上也很相似。這些類(lèi)型的癌癥通常采用不同劑量的放療。

宮頸癌通常對(duì)治療反應(yīng)良好，但有些患者會(huì)產(chǎn)生治療抵抗力，這促使Colbert和她的同事們研究腫瘤微生物組（tumor microbiome）在驅(qū)動(dòng)不同反應(yīng)中的作用。他們利用微生物組測(cè)序、靶向細(xì)菌培養(yǎng)物和體外模型來(lái)研究這種情況下的腫瘤微生物組。

宮頸癌提供了一個(gè)更容易反復(fù)進(jìn)行腫瘤微生物組取樣的機(jī)會(huì)，使得這些作者能夠?qū)?015年9月至2022年3月期間接受化療的101名宮頸癌患者的腫瘤駐留細(xì)菌進(jìn)行大規(guī)模測(cè)序分析和靶向培養(yǎng)。

圖片來(lái)自Cancer Cell, 2023, doi:10.1016/j.ccell.2023.09.012。

他們發(fā)現(xiàn)，即使考慮到已知的臨床風(fēng)險(xiǎn)因素、腸道微生物組因素以及腫瘤和患者血液中的免疫環(huán)境因素，惰性乳酸桿菌仍與放療反應(yīng)差、無(wú)復(fù)發(fā)生存期（recurrence-free survival, RFS）和總生存期（overall survival, OS）下降有關(guān)。因此，這導(dǎo)致他們還對(duì)患者樣本中的這種特定細(xì)菌進(jìn)行了靶向培養(yǎng)。

惰性乳酸桿菌屬于發(fā)酵細(xì)菌，能產(chǎn)生乳酸作為代謝終產(chǎn)物。在這項(xiàng)新的研究中，這些作者發(fā)現(xiàn)腫瘤內(nèi)的惰性乳酸桿菌會(huì)產(chǎn)生 L-乳酸，癌細(xì)胞會(huì)用這種乳酸代替葡萄糖為代謝循環(huán)提供燃料，并對(duì)抗放療后出現(xiàn)的氧化應(yīng)激。在許多癌癥類(lèi)型中，腫瘤乳酸和乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase, LDH）表達(dá)已經(jīng)與腫瘤的侵襲性生長(zhǎng)和存活率低下有關(guān)。

這些作者通過(guò)在體外向癌細(xì)胞引入產(chǎn)生乳酸的惰性乳酸桿菌，誘導(dǎo)癌細(xì)胞產(chǎn)生抵抗力，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的代謝通路重編程，以利用增加的乳酸。他們還發(fā)現(xiàn)，惰性乳酸桿菌在腫瘤內(nèi)具有健康患者所不具備的功能，這表明這種細(xì)菌本身的某些變化可能發(fā)生在癌癥產(chǎn)生之前。

雖然這項(xiàng)新研究的重點(diǎn)是惰性乳酸桿菌，但是這些作者觀察到其他與腫瘤相關(guān)的產(chǎn)乳酸菌與多種癌癥的不良生存率之間存在密切聯(lián)系，并指出在一部分肺癌、結(jié)直腸癌、皮膚癌和頭頸癌中，有40%的產(chǎn)乳酸菌物種與無(wú)復(fù)發(fā)生存期相關(guān)。

Colbert及其同事目前們正在開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)特異性靶向腫瘤內(nèi)產(chǎn)乳酸菌的新方法，包括遞送抗癌藥物來(lái)改善多種癌癥類(lèi)型患者的預(yù)后。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

1. Lauren E. Colbert et al. Tumor-resident Lactobacillus iners confer chemoradiation resistance through lactate-induced metabolic rewiring. Cancer Cell, 2023, doi:10.1016/j.ccell.2023.09.012.

2. Lactate-producing bacteria inside tumors found to promote resistance to radiation therapy
https://www./newsroom/lactate-producing-bacteria-inside-tumors-promote-resistance-radiation-therapy.h00-159622590.html