Cancer Cell：肿瘤内细菌通过产生乳酸，增强癌症治疗耐药性

来源：生物世界 2023-10-24 08:49

德州大学MD安德森癌症中心的研究人员在

德州大学MD安德森癌症中心的研究人员在 Cancer Cell 期刊发表了题为：Tumor-resident Lactobacillus iners confer chemoradiation resistance through lactate-induced metabolic rewiring 的研究论文。

该研究发现，产生乳酸的肿瘤内细菌驱动了对放射治疗的耐药性，这表明存在于各种癌症中的产乳酸的细菌可作为新的癌症治疗靶点。

具体来说，这些产乳酸的惰性乳杆菌（Lactobacillus iners）启动了癌细胞使用乳酸而不是葡萄糖作为燃料的生长和增殖，从而改变放射治疗后的氧化应激信号通路，从而抵抗治疗。

宫颈癌是一种与人类乳头瘤病毒（HPV）密切相关的癌症，其与肛门癌和头颈癌其起源方式相同，并在镜检和基因组水平上类似，这些类型的癌症通常使用不同剂量的放射治疗。

宫颈癌通常对治疗反应良好，但也有些患者会产生耐药性。在这项研究中，研究团队探索了肿瘤微生物组在驱动不同反应中的作用。他们使用微生物组测序，靶向细菌培养和体外模型来研究肿瘤微生物组。研究团队对2015年9月支2022年3月之间接受化疗的101名宫颈癌患者进行了大规模测序分析以及肿瘤驻留细菌的靶向培养。

研究团队发现，即使排除已知的临床危险因素、肿瘤和患者血液中的肠道微生物组因素和免疫环境因素，惰性乳杆菌（Lactobacillus iners）也与放射治疗反应差、无复发生存率（RFS）和总生存率（OS）降低有关。

惰性乳杆菌（Lactobacillus iners）是一种发酵细菌，其产生乳酸作为代谢的最终产物。在这项研究中，研究团队发现肿瘤内的惰性乳杆菌产生L-乳酸（乳酸的旋光异构体，也是乳酸在体内的主要类型），而癌细胞利用L-乳酸代替葡萄糖来促进代谢循环，并对抗放射治疗后发生的氧化应激。

此外，肿瘤中乳酸水平和乳酸脱氢酶（LDH）的表达已经被证明与多种癌症类型的侵袭性肿瘤生长和低生存率相关。

研究团队进一步证实，在体外将产乳酸的惰性乳杆菌（Lactobacillus iners）引入癌细胞，能够诱导对癌症放疗和化疗的耐药性，导致癌细胞代谢的重新连接，以使用增加的乳酸。研究结果还显示，惰性乳杆菌在肿瘤内部具有在健康者体内不存在的功能，这表明这些细菌本身的一些变化可能在癌症发展之前就发生了。

虽然这项研究的重点是惰性乳杆菌（Lactobacillus iners），但研究团队还观察到了在身体其他部位共生的基因组相似的产L-乳酸的乳酸菌也与结直肠癌、肺癌、头颈癌和皮肤等多种癌症的低生存率显著相关。

目前，研究团队正在开发新的方法，以特异性靶向这些肿瘤内细菌，包括局部应用以递送抗癌药物，改善各种癌症类型的患者预后。

总的来说，这项研究结果表明，肿瘤中的乳酸菌可以通过代谢产物改变肿瘤代谢和乳酸信号通路，引起癌症的治疗耐药性，也提示我们，肿瘤中的乳酸菌有望成为各种癌症的治疗靶点。

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