这种被称为具核梭杆菌的细菌生活在人类口腔中,在其他地方很少发现。但在结肠癌或直肠癌的情况下,细菌存在于肠道肿瘤中,它们帮助癌细胞逃离免疫系统并扩散到身体的其他部位。
在一项新研究中, Fred Hutchinson 癌症中心的一组研究人员发现了一种独特的细菌亚型,这种细菌在结直肠癌 (CRC) 肿瘤中的数量相对较多。
结直肠癌是印度第七大最常见的癌症类型,从 2004 年到 2014 年,结直肠癌病例数增加了 20%。在全球范围内,结直肠癌的总体发病率有所下降,但专家去年在《科学》杂志上写道,年龄-调整后的早发性结直肠癌“在许多国家以 2-4% 的惊人速度增长,其中 30 岁以下的人群增长幅度更大。”
将肥胖与癌症联系起来
根据三月份《自然》杂志上发表的一篇论文中描述的该团队的实验,一些遗传因素可能会增强梭杆菌与肠道癌症的关联能力。研究小组还表明,当小鼠感染这种类型的梭杆菌时,它们的肠道会形成称为腺瘤的癌前结构。
专家表示,这项研究的结果将来可用于开发早期发现结直肠癌的测试并开发有针对性的治疗方案。
一个自己的分支
研究人员首先在实验室中培养从 130 个人类结直肠癌肿瘤中收集的梭杆菌。然后,他们绘制了分离细菌的整个遗传组成图谱,发现在四种已知的具核梭杆菌亚种中,只有动物具核梭杆菌( Fna ) 与结直肠癌肿瘤显着相关。
同一物种的个体成员的 DNA 略有不同。泛基因组分析帮助研究人员绘制一个物种中的所有基因以及该物种的一些但不是所有成员所具有的基因组部分。这部分称为辅助基因组。一个物种的成员可以根据其拥有的附属基因组进一步细分。
在分析中,研究人员发现Fna具有最小的核心基因组(该物种的所有成员都具有的部分),这表明Fna可能存在不同的亚型。作为回应,他们通过追踪细菌基因的变化来追踪细菌的进化历史。这一分析表明,Fna并不是一个同质群体,而是由来自两个不同进化谱系的细菌组成。
科学家将属于一个进化谱系的一组生命形式称为进化枝。因此,研究人员确定了Fna的两个不同分支:他们将其称为Fna C1 和Fna C2。他们进一步发现Fna C2 细菌与 CRC 肿瘤显着相关,并且它们有额外的遗传因素在这方面提供帮助。
定植肠道
这两个分支之间的物理和遗传差异似乎有助于Fna C2 细菌与结直肠癌肿瘤相关的能力。从物理角度来看,Fna C2 细菌看起来比Fna C1 细菌更长、更细。作者在论文中写道,这种差异可能会影响细菌在宿主组织中生存以及逃避人体免疫系统的方式。
从基因上来说,Fna C2 细菌具有在人体肠道中咀嚼两种化合物以获取能量所需的基因:乙醇胺和 1,2-丙二醇。Fna C1中缺少这些基因。因此,研究人员得出结论,Fna C2 细菌与 CRC 肿瘤相关的能力至少部分取决于它们“增强的营养清除机制和增强的代谢潜力”。