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細菌也會跟隨著癌細胞一同轉移

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近年研究發現,細菌與疾病、癌症的發生有密不可分的關聯性,尤其是大腸癌的發生、診斷、治療與腸道菌叢的研究,更是許多醫生及科研人員所關注的方向。例如香港中文大學的于君教授今年(2018)四月發表在Microbiome的研究,以多國收集來共526個總體基因體(metagenomics)樣品,鑑定出七種可作為診斷大腸癌生物標誌物的細菌菌種[1]。

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其中具核梭桿菌(Fusobacterium nucleatum)常見於人體口腔,常被認為與牙齦炎、牙周炎有關,但早在2012年已被科學家證實大腸癌有高度關聯性[2],研究人員以95對結腸腫瘤組織與正常結腸組織研究其微生物菌相結構的差異,發現具核梭桿菌在結直腸腫瘤中高度富集,被鑑別出是一種在腸癌中的顯著生物標誌物。


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2017年底科學家發表在Science的研究,發現了具核梭桿菌會隨著結腸腫瘤的擴散而轉移,11個患者在大多數情況下,有癌轉移的患者中在原發結腸瘤與肝中都有具核梭桿菌種群的存在,而沒有轉移的患者,則在結腸與肝中皆沒有此菌[3]。

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研究人員更進一步利用九隻有免疫缺陷的裸鼠做植入的實驗,將大腸癌病人腫瘤細胞植入到老鼠,並觀察這些老鼠是否也存在著具核梭桿菌。結果發現,利用實驗與定序的方式皆可發現具核梭桿菌(Fusobacterium nucleatum)的存在。

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為了確認具核梭桿菌在大腸癌中扮演的角色,研究人員分別針對具核梭桿菌是否存在做腫瘤細胞增長的實驗,在不存在具核梭桿菌的狀態下(Fusobacterium-free),不管有無使用抗生素,大腸癌細胞的增長沒有顯著的差異; 而在有具核梭桿菌的狀態下(Fusobacterium-positive),施加可對抗此菌的抗生素(Metronidazole)時腫瘤細胞的增長減緩,抑制了小鼠結腸癌的發展,證實了沒有此具核梭桿菌伴生的腫瘤細胞在小鼠體內的增長顯著地獲得了控制[3]。

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目前研究已知有多種細菌與大腸癌的發展有顯著相關性,並已篩選出可作為大腸癌診斷的生物標記物,而此篇Science研究也從癌細胞轉移及具核梭桿菌對於大腸癌的增生做深入研究探討。相信未來搭配完整的分子機制、宿主及大規模的微生物與代謝研究,或許可找到有效的大腸癌預防手段與治療新策略。




參考文獻
[1] Jun Yu et al. Multi-cohort analysis of colorectal cancer metagenome identified altered bacteria across populations and universal bacterial markers. Microbiome, 6(1), 1–12. (2018)
[2] Aleksandar D. Kostic, et al. Genomic analysis identifies association of Fusobacterium with colorectal carcinoma. Genome Research, 22(2), 292–298. (2012)
[3] Susan Bullman et al. Analysis of Fusobacterium persistence and antibiotic response in colorectal cancer. Science, 358(6369), 1443–1448. (2017)

圖爾思生物科技 / NGS事業部
郭育倫 文案

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