细菌有助于胰腺癌细胞生长和扩散

弗吉尼亚理工大学的研究人员生物医学工程和力学和生物化学系发现了一个特征的一种常见的口腔细菌,迁址至胰腺癌的肿瘤可能有助于指导今后的治疗干预治疗。的细菌,梭菌属nucleatum可能发挥关键作用在癌症生长的积极程度,以及整个身体动作。

胰腺癌是美国癌症死亡的第三大原因。一个特别积极的胰腺癌,胰腺导管腺癌,有生存寿命少于六个月。

几个特点使这种疾病很难治疗,包括抑制免疫系统的能力及其复杂的位置和结构复杂的手术和化疗。

斯科特•Verbridge副教授在生物医学工程和力学,Barath Udayasuryan博士。22日,一个校友的维吉尼亚Tech-Wake森林大学生物医学工程与科学学院的开展了对细菌的研究发现,在胰腺癌肿瘤,其他类型。最值得注意的是,他们发现了这种细菌的方式可以直接影响癌症恶化和抵抗化疗。

这些结果为特色10月18日的问题科学的信号。

丹尼尔·j·斯莱德副教授在生物化学和微生物专家在癌症和生化与肿瘤微环境的相互作用,也与Verbridge合作和Udayasuryan。

Verbridge的实验室综合肿瘤生态学多年来一直与斯莱德的团队合作对癌症的研究。在一起,他们发现在一个特定的微生物的作用,f . nucleatum,在推动癌症细胞迁移,尤其是在结肠直肠癌。

因为这个微生物是一种常见的口腔细菌,它经常被研究与牙周炎、牙龈炎等口腔疾病。但却很少有人研究微生物传播和如何适应生活在肿瘤微环境,从而增加癌细胞生长的攻击性。其他癌症研究验证了微生物在胰腺癌的存在,导致Verbridge和他的团队怀疑这种细菌还可能激活胰腺肿瘤迁移。

“肿瘤微生物可以影响癌症的进展,所以我们的目标是更好的理解这些细菌在癌症的作用,“Udayasuryan说,谁被任命为弗吉尼亚理工大学研究生院2022工程学院优秀博士学位的学生。“只有在2022年初是肿瘤微生物显然认为是癌症的一个特点。癌症生物学和感染生物通常被认为是不同的研究领域,但最近的合并的两个字段是揭示基本见解癌症进展。我们的重点是在这个新兴的前沿模式,和我们的前沿研究,看待事物没有人。”

当第一次分析受感染的胰腺癌细胞的迁移,研究人员遇到了一个意想不到的障碍:他们发现迁移细胞的数量很难量化,似乎大大超过了总人口的细胞系统中他们将找到。使用体外tumor-on-a-chip模型,Verbridge和他的研究小组证实,这种微生物可以绑定和入侵胰腺癌细胞,然后分泌分子刺激加速癌细胞的增长。这一发现解释了为什么团队看到那么多细胞比他们预期的实验。它也使他们能够识别的增加感染细胞的迁移。

在另一个重要的发现,他们发现微生物能感染non-tumorous,正常胰腺组织细胞。当正常细胞感染在他们的实验中,正常持续增长;然而,它的存在刺激附近的癌细胞的生长和扩散更快。

这个新观点扩展当前关于非肿瘤细胞在肿瘤的细胞和癌症扩散如此咄咄逼人。任何细胞感染的微生物可能更容易受到癌症增长以后,甚至更容易转移,这是大多数癌症最终杀死宿主。

配备的理解如何在肿瘤是影响细菌的生长和传播癌症,科学家们可以设计更有效的化疗或免疫疗法治疗。这些结果可以帮助开发诊断和预后的工具来帮助早期发现癌症。

“我们已经表明,f . nucleatum能够驾驶胰腺癌细胞增殖和迁移,我们还不知道这些结果在多大程度上转化为生命系统或人类患者,“Verbridge说。“这些下一步将重要的未来的工作,最终可能教我们这些知识是否会导致更有效的疗法是根据患者自身的微生物组组件。”

“Host-microbiome交互是复杂的,因为许多细菌居民支持人类健康和已被证明提高癌症治疗的功效”,Verbridge说,他赢得了2020年工程院长奖研究。“这让我的研究非常复杂的和有意义的,”Verbridge说。“仍然有很多问题,在寻找答案,我们必须要小心我们如何可能试图消除有害细菌可能与他们有相似之处更有帮助的亲戚。”

参考:Udayasuryan B, Ahmad RN,阮运输大亨,et al .梭菌属nucleatum诱导胰腺癌细胞增殖和迁移通过主机自分泌和旁分泌信号。Sci的信号。2022;15 (756):eabn4948。doi:10.1126 / scisignal.abn4948

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