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检查微生物组在结直肠癌治疗效果中的作用

2019-06-25 09:52:47 • 来源：

根据马萨诸塞大学医学院的科学家的一项新研究，居住在消化道或肠道微生物群中的细菌可能在临​​床上对化疗药物的反应能力起着重要作用。Marian Walhout博士及其同事在Cell上发表的研究表明，当一种常见的研究模型，即蛔虫Caenorhabditis elegan，喂食大肠杆菌时，这种蠕虫对化疗药物氟尿嘧啶的敏感性要高一百倍。 (FUDR)比饲喂不同细菌的蠕虫。FUDR是治疗结直肠癌的常用药物。

检查微生物组在结直肠癌治疗效果中的作用

长期以来，癌症医生一直对两种患有相同疾病的患者对同一治疗的反应有多么不同 - 即使在基因相同的双胞胎具有相同诊断的情况下也是如此。“两个双胞胎，基因相同，患有结肠直肠癌，由于它们的微生物组，对同一治疗可能有不同的反应，”Walhout博士说，他是生物医学研究的Maroun Semaan主席，系统生物学项目的联合主任和UMMS的分子医学教授。“如果我们能够了解细菌如何影响化疗的功效或毒性，就不难想象开发基于益生菌的个性化药物可以改善某些癌症治疗的临床益处。

Walhout及其同事使用了简陋的模式生物C. elegans，一种常用于遗传研究的透明微观蠕虫，作为癌症的相关因素，用于确定不同细菌如何增加或抑制癌症药物。喂养秀丽隐杆线虫是大肠杆菌或Comamonas细菌的独家饮食，然后Walhout将这些蠕虫暴露于不同的化疗药物以评估表型和基因型的变化。其中一种药物是抗代谢物FUDR，用于治疗结肠癌。

饲喂大肠杆菌的蠕虫比饲喂Comamonas的蠕虫对FUDR更敏感。根据FUDR的数量，这些蠕虫有死亡的后代或完全无菌。然而，饲喂Comamonas饮食的蠕虫以相同的剂量产生活的后代。饲喂Comamonas饮食的蠕虫必须暴露于比饲喂蠕虫的大肠杆菌高100倍的FUDR，以诱导不育。

为了产生这种效果，细菌需要存活以便在暴露于FUDR时主动代谢药物或产生代谢物。“因为这些细菌已存在于你的微生物组中，”Walhout实验室的医学博士/博士候选人Aurian Garcia Gonzalez说，“你口服的任何药丸或治疗都会暴露于细菌，药物的功效可能受到调节不同的细菌。“

然后使用遗传筛选来确定哪些细菌基因负责增加或降低秀丽隐杆线虫中的药物效率。这使得Garcia Gonzalez能够通过鉴定改善或降低蠕虫中药物效力的细菌突变体来深入了解改善FUDR治疗的分子机制。

“这不是一个无可争议地展示治疗发现的模型，但其含义仍然非常有趣，”Walhout说。“利用这种简陋的蠕虫和强大的遗传工具，我们可以利用益生菌开发出一种可以最大限度地提高某些化疗方案效益的个性化药物。

“任何可以喂给蠕虫的细菌都可以进行测试，任何具有观察到的表型的药物都可以进行测试，”Walhout解释道。“这为科学家们提供了一个巨大的测试空间，因为有数以千计的药物和细菌组合可以测试。”我们希望这项研究能激发更多人关注这个领域，并探索我们的研究结果在临床环境中的应用。未来。”

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