科學發現:馬拉色菌屬真菌快速促進胰腺癌生長

2019-11-22   306醫院醫學科普

「癌中之王」胰腺癌患者的長期生存,可能和胰腺內的細菌種類有關係嗎?同樣是微生物,真菌們也決定要在癌王的舞台上,來個強勢出鏡。

近期,紐約大學醫學院的研究團隊發現,胰腺癌患者胰腺中的真菌數量,會暴增到正常狀態下的3000倍,在這些真菌中,導致頭皮屑過多的馬拉色菌屬(Malassezia),會直接促進胰腺癌的生長!這項研究發表在《自然》上[1]。

對這種一件好事不幹的真菌,就得加大力度打擊

(圖片來源:Nature)

在說細菌的時候,奇點糕們就提到過胰腺癌的兇險,患者的5年生存率只有9%。覺得「癌中之王」夠狠了?很遺憾,這個9%可能還是嚴重的高估。

很多「胰腺癌長期生存患者」,其實患的並不是胰腺導管腺癌(PDAC),而是其他類型的胰腺腫瘤,這些預後好的患者,拉高了數據。從芬蘭國家癌症資料庫的資料來看,PDAC真實的5年生存率,大概只有0.2%[2]!

所以上次的研究里,科學家們能找到20多位長期生存的PDAC患者,也是夠厲害的。細菌對患者生存有那麼明顯的影響,那同是微生物的真菌,會不會也摻了一腳呢?

一般人聽到真菌,可能會想到發酵、釀酒還有蘑菇,但真菌也不是個個心善的

(圖片來源:Nature Communications/Benjamin Wolfe, Tufts University)

由George Miller帶領的紐約大學醫學院團隊,2018年就發表過胰腺細菌促進胰腺癌的論文[3],這次把研究重心轉移到真菌上,也是順理成章。

研究團隊首先通過DNA測序確認,胰腺癌患者腫瘤樣本中的真菌,數量會比健康狀態時暴增,而且是3000倍的暴增!這麼一比,細菌才增長1000倍,好像都弱了點兒。

這些真菌是從哪兒來的呢?藉助螢光標記的手段,研究團隊在小鼠模型上證實,被小鼠口服進入腸道中的真菌,只用30分鐘,就能通過Oddi括約肌移動到胰腺當中,這條移動路徑,和George Miller團隊研究胰腺細菌時的發現一致。

左邊圖中紫紅色的光點,就是被螢光標記的口服真菌;而右邊的數量對比,就不用奇點糕說哪邊是癌症狀態,哪邊是正常狀態了吧?

第一步證實了有沒有真菌,第二步確定了這些暴增真菌的來路,第三步就該搞清楚,到底有哪些真菌攪進來了。菌群分析顯示,馬拉色菌屬在發生胰腺癌的胰腺中最多,占了全部真菌數量的20%,同時也是凈增數量最多的真菌

這馬拉色菌屬,對熟悉微生物的人來說可絕對不陌生,它常見於人體皮膚表面,是導致脂溢性皮炎、花斑癬等皮膚淺部感染的人體常見真菌,也可能會出現機會致病。但對一般人來說,最常見到它們,卻是因為煩人的頭皮屑。

老話說得好,槍打出頭鳥,暴增這麼多的真菌,會不會就是胰腺癌的幕後推手呢?要證實這一點,方法倒是不難。

首先,研究團隊對胰腺癌模型小鼠使用了常見的抗真菌藥——兩性黴素B或氟康唑清除真菌,胰腺癌的生長速度立馬就降了下來。抗真菌藥和化療藥吉西他濱一起使用,甚至讓化療的殺傷力增強了15-25%!

這當然不是說抗真菌藥本身能抗癌,在沒有真菌的裸鼠身上,就見不到像圖中第四組抗真菌藥+化療(Ampho+Gem)這樣的效果

真菌促癌,這算是實錘了。而把胰腺癌時數量增加的各種真菌,重新移植回被藥物掃蕩過的小鼠身上時,只有在馬拉色菌屬真菌,確切的說是球形馬拉色菌(M.globosa)移植回去時,胰腺癌的生長才明顯加速

對比一下腫瘤體積和重量,球形馬拉色菌的助推力很直觀;而這裡另外幾種菌看似有抑癌效果,但注意上面的NS,數據沒體現統計學差異

那麼問題就來了,馬拉色菌屬是怎麼幫了癌王一把呢?藉助癌症基因組圖譜(TCGA)的數據,研究團隊注意到了人體內一種名叫甘露糖結合凝集素(MBL)的蛋白,它的表達與患者預後不佳,存在明顯的關聯

話雖如此,不過MBL一般情況下是位好同志。被肝臟合成,進入到血液當中後,遇到表面帶有甘露糖的真菌、細菌等微生物時,MBL就會主動結合它們,並且激活補體系統,讓人體的炎症反應,清除掉入侵的不速之客。

但眾所周知,炎症是一把不折不扣的雙刃劍。炎症相關通路,促進腫瘤的生長和轉移,可實在不是什麼新鮮事。這次也不例外,研究團隊很快找到了MBL激活的下游通路:血清中重要的補體C3,它的促癌效果也是早有研究證實的[4]。

為了確實驗證馬拉色菌屬-MBL-補體C3促癌通路的存在,研究團隊也對MBL和C3分別作了單獨消除,結果不出意料,沒了後續路徑,馬拉色菌屬的促癌作用就被切斷了。

這個流程圖就非常直觀和清晰了吧?

總結起來,這項研究證實了馬拉色菌屬-MBL-補體C3對胰腺癌的促癌作用,把真菌和癌症的關係,推到了聚光燈下。《自然》同步發表的社論就表示,對特定真菌或者對MBL和補體進行調節,都有希望成為抗擊胰腺癌的新戰術[5]。

而其他科學家想得更遠。紀念斯隆-凱特琳癌症中心的胰腺癌專家Christine Iacobuzio-Donahue就表示,如果真菌對胰腺癌的影響進一步被證實,影響的不僅是胰腺癌的治療,甚至可能為胰腺癌的預防和篩查提供全新角度[6]。

這種美好的展望也不算過分。胰腺癌冰冷的生存率數字,就反映了手術、化療等各種治療方法,多年來一直無法突破瓶頸,早期患者的預後都不算好。而由於缺乏篩查和預防方式,絕大多數胰腺癌患者,確診時就是晚期。

胰腺、胰島,可別分不清楚

(圖片來源:密西根大學)

不過展望歸展望,藥可別急著給患者吃。論文通訊作者George Miller就表示,人體和真菌的關係非常複雜,真菌的組成也會受到許多因素的影響,而且抗真菌藥的副作用往往不小,直接使用是有問題的。

而從科研層面來說,未解之謎也同樣很多,《自然》的社論就拋出了幾個問題:現實中真菌和細菌往往並存,它們之間會有怎樣的互相影響?它們加在一起對胰腺癌是好是壞?除了MBL-C3,其他抗真菌的免疫通路影響又如何呢?

(此文為轉載)