導言：口腔微生物作為人體微生物群的重要組成部分，種類繁多，組成複雜。近日，弗吉尼亞理工大學的研究人員發現，一種常見的口腔細菌會導致結直腸癌細胞的擴散，並揭示了其中的機製。該研究作為封麵文章發表在本期《科學信號》雜誌上。

        先前有研究表明，嚴重牙齦疾病和結直腸癌之間存在聯係，口腔細菌主要通過血液傳播到身體的不同部位，並與大腦、肝髒和心髒的嚴重感染、孕婦早產有關，且在結腸腫瘤中含量很高。

        近日，弗吉尼亞理工大學的研究人員發現，一種常見的口腔細菌會導致結直腸癌細胞擴散，並揭示了其中的機製。研究人員表示，90%的癌症相關死亡是由於非原發性腫瘤或轉移到身體其他部位的腫瘤引起的，因此這一發現為揭示癌細胞轉移的機製提供了重要信息。

        該研究於7月21日發表在《科學信號》雜誌。題為“Fusobacterium nucleatum host-cell binding and invasion induces IL-8 and CXCL1 secretion that drives colorectal cancer cell migration”

        自2012年以來，有多項研究表明，這種細菌——具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum,Fn)，能直接侵入結直腸腫瘤，但關於這種細菌如何導致癌症仍然存在疑問。

        2017年的一項研究表明，將帶有具核梭杆菌的人結直腸腫瘤導入小鼠體內後，含有活菌的癌細胞會脫落並重新附著在肝髒中。該研究首次證明，具核梭杆菌可能直接參與了引起癌細胞擴散以遍布全身的過程。

        為了揭示具核梭杆菌促使癌細胞轉移的潛在機製，弗吉尼亞理工大學的研究人員提出了一個問題：當結直腸癌細胞被具核梭杆菌感染後，人體細胞會如何反應?他們的發現為細菌在癌症中的關鍵作用提供了更深入的了解。

        研究的起源

        最初，具核梭杆菌相對溫和的特性引起了Daniel Slade和他的研究小組的興趣。乍一看，具核梭杆菌並不起眼，與口腔微生物群中牙齦下的其他細菌和諧共存。盡管它在口腔中是一種常見的細菌，但它與結腸癌的聯係卻十分緊密，不容忽視。

        根據他們的研究，沒有證據表明這種細菌會直接引發癌症。而且，這種細菌似乎也沒有釋放導致癌細胞遷移的分子。

        然而，具核梭杆菌通過Fap2蛋白與癌細胞表麵的糖類結合，以粘附細胞，甚至侵入癌細胞。這反過來又導致癌細胞釋放兩種蛋白質，即IL-8和CXCL1，它們是細胞因子蛋白家族的成員，在激活免疫係統抵抗感染方麵起著關鍵作用。

        值得注意的是，IL-8和CXCL1的細胞因子組合曾在多個研究中被證明可以誘導癌細胞的擴散。然而，Slade和他的團隊認為，這是腫瘤相關細菌產生這種獨特細胞因子組合的第一個例子。

        受感染細胞釋放的這些細胞因子可以與細胞本身進行交流，或者將這些信號發送給其他癌細胞、免疫細胞和腫瘤周圍的各種其他細胞類型。從本質上講，一個受感染的細胞可以影響多個相鄰的細胞，所以在腫瘤內部，不一定需要存在廣泛的感染，就能影響周圍的大麵積區域。

        IL-8和CXCL1除了能使癌細胞轉移外，它們也是強有力的免疫細胞引誘劑，可導致炎症，這也是癌症的標誌。Slade和他的同事在這項研究中指出，具核梭杆菌吸附並感染中性粒細胞和巨噬細胞，並可能引起額外的促癌蛋白釋放。李立武是生物科學係教授，同時也是弗蘭林生命科學研究所的一名附屬研究員，他是該研究小組在了解具核梭杆菌與免疫細胞相互作用方麵的重要貢獻者。

        展望未來

        Slade團隊的長期目標是通過揭示細菌在疾病中所扮演的角色來推進癌症的治療，這可能是這個難題中所缺失的一個關鍵部分。

        研究發現癌細胞在遭遇細菌感染後釋放促轉移蛋白質，這為未來的研究打開了大門。研究結果對抑製這些細胞因子分泌的潛在方法提供了一個見解。

        總之，這些結果使人們對細菌如何影響癌症有了更深入的理解。雖然這一過程被證明發生在結直腸癌細胞上，但研究小組也正在探索，是否同樣的過程會影響其他類型的癌症，包括胰腺癌、乳腺癌和口腔鱗狀細胞癌。

        原始出處：

        Michael A. Casasanta, Christopher C. Yoo1, Barath Udayasuryan, et.al. Fusobacterium nucleatum host-cell binding and invasion induces IL-8 and CXCL1 secretion that drives colorectal cancer cell migration. Science Signaling 21 Jul 2020: Vol. 13, Issue 641, eaba9157