肠道细菌丙酸盐新发现:抑制肾透明细胞癌(ccRCC)进展

肾细胞癌(RCC)是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一,其中肾透明细胞癌(ccRCC)占所有病例的70%。近年来,肠道微生物组的研究显示其与肿瘤发生及治疗响应密切相关,但微生物组与ccRCC进展之间的具体机制尚不明确。近日,上海交通大学医学院附属仁济医院翟炜研究员与上海交通大学医学院刘尽尧研究员团队合作,在《Cell Reports Medicine》发表研究,揭示了一种肠道细菌——Lachnospiraceae bacterium(简称L. bacterium)及其代谢产物丙酸盐(propionate)对ccRCC发展具有显著抑制作用。这一研究为肾透明细胞癌的治疗提供了新思路。
肠道微生物组在ccRCC中的作用
近年来,肠道微生物组被发现是调节肿瘤发生与治疗反应的重要组成部分。研究团队通过综合分析健康志愿者(HV)和ccRCC患者的微生物组及代谢组数据,确定ccRCC患者体内肠道细菌Lachnospiraceae bacterium丰度显著降低,并推测其代谢产物丙酸盐可能在肿瘤抑制中发挥重要作用。
核心实验与机制发现
研究团队通过体外细胞实验和体内小鼠模型证实了L. bacterium及其代谢产物丙酸盐对ccRCC的抑制效果:
抑制肿瘤生长与迁移
实验显示,丙酸盐能够显著降低肾细胞癌细胞的增殖与迁移能力。
信号通路调控
进一步机制研究发现,丙酸盐通过下调肿瘤细胞内转录因子HOXD10的水平,抑制IFITM1的表达,同时激活JAK1-STAT1/2信号通路。这一调控过程对于抑制肿瘤细胞的恶性特性至关重要。
生物膜包被技术提升治疗效果
为了将L. bacterium作为治疗选择并优化皮下递送效果,研究团队设计了一种生物膜包被技术:
抵御胃肠道环境:生物膜包被的L. bacterium能够显著提升细菌在胃肠道环境中的生存力和稳定性;
增强肠道定植:包被技术保证了细菌在肠道内的黏附能力,提高了口服给药的治疗效果。
通过这一技术,小鼠模型研究表明,生物膜包被的L. bacterium能够显著减缓肿瘤进展,为口服细菌疗法的临床应用提供了可能性。
研究意义与临床应用前景
扩大验证队列进一步证实了L. bacterium及其相关信号通路在ccRCC疾病管理中的潜在价值。以下为该研究的核心意义与应用前景:
诊断和监测标志物
L. bacterium及其相关通路可用于ccRCC患者的早期诊断和疾病监测,帮助优化治疗策略。
靶向疗法开发
基于丙酸盐的机制发现,靶向HOXD10-IFITM1信号轴和JAK1-STAT1/2通路的药物或能为ccRCC治疗提供新的选择。
细菌补充疗法
生物膜包被的L. bacterium通过口服递送显著提升肠道定植效果,有望成为ccRCC的辅助治疗方案,从而改善患者预后。
研究总结
这一研究揭示了肠道细菌L. bacterium及其代谢产物丙酸盐对肾透明细胞癌(ccRCC)进展的抑制作用,明确了其通过HOXD10-IFITM1信号轴及JAK1-STAT1/2通路调控癌细胞恶性特性的关键机制。此外,创新性的生物膜包被技术优化了口服递送效果,为肠道细菌治疗肿瘤提供了新的可能性。未来,这一发现有望推动肾癌相关微生物疗法的开发,改善患者预后,从而为ccRCC临床管理提供重要帮助。