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PNAS:揭示一种细菌蛋白促进癌症产生机制

来源:本站原创 2018-12-31 23:08

2018年12月31日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国马里兰大学医学院的研究人员发现作为一种支原体蛋白,DnaK干扰被支原体感染的细胞应对和修复DNA损伤的能力,其中已知DNA损伤是癌症的一种起源。这一发现表明细菌感染可能导致比以前认为的更多的癌症。相关研究结果发表在2018年12月18日的PNAS期刊上,论文标题为“Mycoplasma promotes malignant transformation in vivo, and its DnaK, a bacterial chaperon protein, has broad oncogenic properties”。论文通讯作者为马里兰大学医学院的Robert Gallo博士和Davide Zella博士。
图片来自CC0 Public Domain。

Gallo说,“当前,大约20%的癌症被认为是由感染引起的,其中的大多数归因于病毒感染。支原体是一类与癌症有关的细菌,特别是在HIV感染者中。我们的研究为细菌感染如何引发一系列导致癌症的事件提供了解释。特别重要的是,这种感染不需要持续存在,而且这种蛋白也不需要持续存在于所有癌细胞中。这项研究还揭示了一些细菌感染如何干扰特定癌症药物的机制。”

这些研究人员利用免疫受损的小鼠作为一种模型来分析支原体感染对淋巴瘤产生的影响。他们比较了受到支原体感染的免疫受损小鼠和未受到感染的免疫受损小鼠有多快产生淋巴瘤。在这些受到支原体感染的免疫受损小鼠中,它们的支原体菌株来自一名HIV感染者。他们发现相比于未受到感染的免疫受损小鼠,支原体感染导致这些受到支原体感染的免疫受损小鼠更早地产生淋巴瘤,而且一些(但是不是全部)癌细胞含有细菌DNA。在这些癌细胞中仅发现少量细菌DNA提示着触发癌症产生并不需要细菌感染持续存在。

Zella说,“我们重点关注一种称为DnaK的蛋白,它是起着分子伴侣作用的蛋白家族的一个成员。然而,在这项研究中,DnaK降低重要的参与DNA修复和抗癌活性(比如p53)的细胞蛋白的活性。因此,受到支原体感染的细胞将不能够正确地修复受损的DNA,因而潜在地增加癌症产生的风险。”

这些研究人员指出支原体能够释放DnaK,DnaK随后进入附近的未感染细胞。这项研究还证实通过降低p53的活性,DnaK还能够降低抗癌药物的疗效。因此,支原体感染不仅能够触发导致受感染细胞中DNA损伤积累和肿瘤发生的事件,而且还能够触发吸收从附近的受感染细胞释放出的DnaK的未感染细胞发生致癌事件。

这些研究人员分析了来自很多细菌的DnaK的氨基酸序列,结果发现来自与癌症相关的细菌的DnaK与来自不与癌症相关的细菌的DnaK存在着不同的序列。这提高了其他细菌也具有相同的促癌能力的可能性。

根据Gallo的说法,“这种由许多癌症相关细菌都存在的一种蛋白介导的肇事逃逸机制(hit-and-run mechanism)改变了我们需要考虑感染和至少某些癌症的方式。此外,这为理解感染如何能够影响某些癌症治疗的疗效提供了基础。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Davide Zella et al, Mycoplasma promotes malignant transformation in vivo, and its DnaK, a bacterial chaperon protein, has broad oncogenic properties, Proceedings of the National Academy of Sciences (2018). DOI: 10.1073/pnas.1815660115.
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