
美國約翰霍普金斯大學和范德堡大學最近的研究顯示,艱難梭菌 (C. difficile) 可能是導致大腸直腸癌的誘因之一,研究論文發表在2022年7月14日出刊的《Cancer Discovery》(癌症探索)期刊。
艱難梭菌 (C. difficile)是一種腸道菌,每年估計在美國引起50萬例嚴重腹瀉感染個案。醫界發現,近年來未滿50歲的年輕大腸直腸癌患者逐漸增加,除了和他們生活習慣改變及飲食內容的選擇有關外,也有可能來自於越來越高的艱難梭菌感染率。
幾年前,約翰霍普金斯大學醫學院癌症免疫治療暨醫學系教授Cynthia Sears的實驗室研究人員發現,超過一半大腸直腸癌患者的腸道表面,有密集細菌聚集體的細菌生物膜,反觀沒有腫瘤的健康患者中,有這種細菌生物膜的比率才10~ 15%,兩者相差很大。
研究人員後來利用來自大腸直腸癌患的生物膜樣本,讓實驗小鼠感染,發現這些小鼠的大腸直腸腫瘤顯著增加,引起她們的高度興趣。
Sears博士於是和她的研究團隊進行另一個實驗,想看看是否有單一細菌物種或細菌群落促使小鼠體內出現腫瘤。她們觀察發現,在未引起腫瘤的樣本中,並未找到會導致腹瀉的產毒型艱難梭菌,但在導致小鼠出現腫瘤的樣本中,則可找到該菌種。
當研究人員將這種細菌添加到原本不會引起腫瘤的樣本中,發現它會在小鼠體內誘發大腸直腸腫瘤,雖然另有研究顯示其他細菌也有類似結果,但仍以艱難梭菌最為顯著,證實單獨的艱難梭菌足以促使動物模型中的腫瘤形成。
在這個基礎下,范德堡大學微生物學和免疫學助理教授Nicholas Marham,以及該校細胞與發育生物學副教授、該論文的共同作者Ken Lau聯手進行一項單細胞RNA定序實驗,發現艱難梭菌在大腸直腸細胞內帶來了一系列變化,使細胞更容易受到更快生長和致癌突變的影響。
他們進一步解釋,暴露在這種細菌之下的細胞,打開了驅動癌症的基因,同時關閉了預防癌症的基因。這些細胞會產生活性氧這種不穩定分子,除了會破壞DNA,還會導致與有害炎症相關的免疫活動。
這種細菌產生的TcdB毒素,似乎就是引發一連串反應的關鍵。研究顯示,小鼠如果感染了失去TcdB活性的艱難梭菌,體內出現的腫瘤遠少於感染具有TcdB活性的小鼠。
研究人員因而得出結論,雖然至今有關艱難梭菌與人類大腸直腸癌之間的流行病學數據有限,但如果有進一步研究顯示兩者之間確實有相關性,就可以篩檢以前或目前潛在的艱難梭菌感染個案,並將艱難梭菌感染視為引發癌症的危險因素。
這些發現,代表了我們對艱難梭菌致癌潛力的初步了解。Ken Lau受訪時表示,他們的研究可以看出這種細菌對腸道上皮細胞的早期反應,而這種反應隨後可能就會引發癌症。
Nicholas Marham補充指出,艱難梭菌的研究人員一直擔心的是,我們是否會過度診斷帶有艱難梭菌但缺乏腹瀉或其他症狀的患者,因此才需要進行更多的臨床研究,以確定長期帶有艱難梭菌是否有引發癌症的風險。
他解釋,感染艱難梭菌引起的腹瀉,常需要強效的抗生素治療,但傳染病科醫師在治療強度及時程上仍存有爭議,至於腫瘤科醫師如何追蹤已感染過艱難梭菌的病人,而追蹤的頻率又將如何設定等等,都充滿挑戰性,也是未來發展的重要方向,全都需要傳染病科和腫瘤科醫師共同合作來解決。
不過Nicholas Marham倒是樂觀認為,有朝一日也許臨床醫師會檢測和治療包括艱難梭菌在內的某些細菌,降低感染者罹患大腸直腸癌的風險。
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