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研究突破可以防止乳腺癌恶化 精选

已有 4142 次阅读 2021-9-17 14:41 |个人分类:新观察|系统分类:博客资讯

研究突破可以防止乳腺癌恶化

诸平

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Grahpical abstract. Credit: DOI: 10.1016/j.isci.2021.103012

据英国东英吉利亚大学(University of East Anglia简称UEA2021916日提供的消息,英国、美国、德国以及意大利的科学家联合研究的新突破,可以防止乳腺癌恶化(Research breakthrough could protect against breast cancer progression)。领先的科学家已经发现了抗生素使用和小鼠乳腺癌生长速度之间的可能联系,并确定了一种免疫细胞,可以靶向逆转这种联系。相关研究结果于2021916日已经在《iScience杂志网站发表——Alastair M. McKee, Benjamin M. Kirkup, Matthew MadgwickWesley J. Fowler, Christopher A. Price, Sally A. Dreger, Rebecca Ansorge, Kate A. Makin, Shabhonam Caim, Gwenaelle Le Gall, Jack Paveley, Charlotte Leclaire, Matthew Dalby, Cristina Alcon-Giner, Anna Andrusaite, Tzu-Yu Feng, Martina Di Modica, Tiziana Triulzi, Elda Tagliabue, Simon W. F. Milling, Katherine N. Weilbaecher, Melanie R. Rutkowski, Tamás Korcsmáros, Lindsay J. Hall1, Stephen D. Robinson. Antibiotic-induced disturbances of the gut microbiota result in accelerated breast tumor growth. iScience, 2021, Volume 24, Issue 9, 24 September 2021, 103012. DOI: 10.1016/j.isci.2021.103012. http://dx.doi.org/10.1016/j.isci.2021.103012

在此项由英国乳腺癌研究慈善机构——“乳腺癌现在(Breast Cancer Now)”资助的新研究中,来自英国UEAQuadram生物科学研究所(Quadram Institute Bioscience)、英国厄勒姆研究所(Earlham Institute)、英国格拉斯哥大学(University of Glasgow);美国弗吉尼亚大学(University of Virginia)、美国圣路易斯华盛顿大学(Washington University in St Louis);意大利图莫里国家研究所基金会(Fondazione IRCCS Instituto Nazionale di Tumori, Milan)以及德国慕尼黑理工大学(Technical University of Munich)的多国研究人员合作发现,用广谱抗生素(broad-spectrum antibiotics)治疗小鼠会增加乳腺癌肿瘤在小鼠体内的生长速度。他们还观察到,当癌细胞扩散时,在其他器官中生长的继发性肿瘤的大小也会增加。

Quadram研究所组长和UEA研究组长斯蒂芬·罗宾逊博士(Dr. Stephen Robinson的带领下,该研究小组使用了五种抗生素的鸡尾酒和广谱抗生素头孢氨苄(cefalexin)本身,研究肠道细菌健康平衡的破坏如何影响小鼠乳腺癌的生长。研究人员发现,抗生素的使用导致一种有益细菌物种的丧失,而这反过来又加速了肿瘤的生长。

通过进一步的研究,研究小组还发现,在用抗生素治疗的小鼠乳腺癌肿瘤中,一种称为肥大细胞(mast cells)的免疫细胞数量较多。阻断这些细胞的功能也逆转了抗生素的作用,并减少了肿瘤的侵略性生长(aggressive growth)。人们希望这些结果能够改善乳腺癌患者使用抗生素的情况,并开发新的方法来抵消某些抗生素可能对乳腺癌产生的负面影响。

这一点很重要,因为尽管化疗是乳腺癌治疗的基石,但它减少了血液中的白细胞数量,使人们更容易受到感染。因此,通常会给乳腺癌患者开抗生素,以控制化疗期间出现的任何感染。

Quadram研究所的组长、UEA生物科学学院(UEA's School of Biological Sciences)的研究负责人斯蒂芬·罗宾逊博士:“随着细菌对抗生素耐药性的增加,我们多年来已经知道,在临床使用抗生素时需要非常小心。这项研究进一步证明了健康的肠道菌群在调节身体对疾病的反应中发挥的重要作用,而抗生素在失衡健康的肠道菌群中发挥了重要作用。我们的研究表明,由于抗生素的使用,肠道中‘有益’细菌的流失,会导致乳腺癌发病率的增加。因此我们认为,在这种机制中有一个复杂的免疫元素,涉及到肥大细胞,这种细胞在许多癌症中的作用还没有被完全了解。因此,未来的研究将集中在了解这些细胞的可能作用,以及在我们使用的实验模型中引入益生菌的影响。

乳腺癌是英国女性中最常见的癌症,英国每年约有5.5万名女性和370名男性被诊断出乳腺癌。继发性(或转移性)乳腺癌发生时,原发乳腺癌细胞从乳房扩散,通过淋巴系统或血液系统扩散到身体的其他部位。

目前尚不清楚有多少人患有继发性乳腺癌,但据估计,英国有3.5万人患有这种毁灭性的不治之症,他们对这种疾病何时会缩短生命感到恐惧和不确定。

在这项发表在《iScience》杂志上的新研究中,斯蒂芬·罗宾逊博士(通讯作者)和博士生阿拉斯泰尔·麦基(Alastair McKee,第一作者)发现,与未接受抗生素治疗的小鼠相比,服用抗生素的小鼠乳房肿瘤生长得更快。这种效应在代表几种不同类型乳腺癌的小鼠模型中都观察到。研究小组进一步研究了抗生素治疗导致的变化,并注意到接受抗生素治疗的小鼠乳腺肿瘤中的肥大细胞数量增加。

研究人员发现,色甘酸(cromolyn)是一种阻止肥大细胞工作的物质,被用于治疗一些其他的健康状况,在接受抗生素治疗的小鼠中降低了肿瘤的生长,但在对照组中没有。这提供了肥大细胞可能与使用抗生素引起的乳腺癌快速增长有关的证据。

研究人员现在将进一步调查,以了解肥大细胞的增加是从何而来的,以及为什么肠道细菌的破坏会导致肥大细胞增多。在未来,需要接受广谱抗生素治疗的患者也可以接受阻断抗生素负面作用的治疗,以阻止乳腺癌的增长,同时确保人们免受化疗引起的感染。还可以确定哪些抗生素对乳腺癌进展的影响最小。

“现在乳腺癌”组织的研究、支持和影响主任(Director of Research, Support and Influencing at Breast Cancer Now)西蒙·文森特博士(Dr. Simon Vincent)说:“在英国,每10分钟就有一名女性被诊断出患有乳腺癌,我们迫切需要找到新的方法来患者进行治疗,挽救生命,防止更多的人死于这种毁灭性的疾病。这项尖端研究为我们了解乳腺癌肿瘤如何生长提供了重要的新知识。虽然抗生素和乳腺癌生长之间的联系可能听起来令人担忧,但我们想提醒所有受乳腺癌影响的人,这只是早期研究,目前只在老鼠身上进行了测试。要了解肠道细菌与乳腺癌之间的复杂关系,还需要做更多的工作。然而,这项研究确实提供了关键的见解,我们现在必须进一步研究抗生素在乳腺癌治疗中的作用,这样我们才能找到阻止肿瘤生长的最佳方法。令人兴奋的是,这项研究已经强调,通过靶向肥大细胞,我们有可能阻止抗生素诱导的乳腺癌生长。

我们为资助这项研究感到自豪,特别是在COVID-19大流行深刻影响了我们的世界级研究的时候,我们资助可能改变乳腺癌患者生活的新研究的能力越来越弱。这就是为什么你们的支持在帮助我们继续通过我们的研究为未来带来希望方面比以往任何时候都更加重要。”

上述介绍,仅供参考。欲了解更多信息,敬请注意浏览原文或者相关报道

Targeting essential protein could lead to new breast cancer treatments

Highlights

• Microbiota disturbances promote tumor growth in several breast cancer models

• Increased tumor volume positively correlates with stromal mast cell density

• Supplementation with a commensal restores tumor growth to normal

Summary

The gut microbiota’s function in regulating health has seen it linked to disease progression in several cancers. However, there is limited research detailing its influence in breast cancer (BrCa). This study found that antibiotic-induced perturbation of the gut microbiota significantly increases tumor progression in multiple BrCa mouse models. Metagenomics highlights the common loss of several bacterial species following antibiotic administration. One such bacteria, Faecalibaculum rodentium, rescued this increased tumor growth. Single-cell transcriptomics identified an increased number of cells with a stromal signature in tumors, and subsequent histology revealed an increased abundance of mast cells in the tumor stromal regions. We show that administration of a mast cell stabilizer, cromolyn, rescues increased tumor growth in antibiotic treated animals but has no influence on tumors from control cohorts. These findings highlight that BrCa-microbiota interactions are different from other cancers studied to date and suggest new research avenues for therapy development.



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