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真菌入侵胰腺会导致癌症风险

一项新的研究发现,某些真菌从肠道转移到胰腺,它们的数量增加了一千多倍,并促进了胰腺癌的生长。

George Miller and Deepak Saxena

George Miller, MD, of NYU Langone Health and Deepak Saxena, PhD, of NYU College of Dentistry, the study's lead co-authors

一项新的研究发现,某些真菌从肠道转移到胰腺,它们的数量增加了一千多倍,并促进了胰腺癌的生长。

这项研究发表在10月2日的《自然》杂志上,它首次提供了强有力的证据,证明支原体——胰腺中真菌物种的局部混合——可以引发正常细胞转变为胰腺导管腺癌或PDA的变化。这种癌症通常在两年内就会致命。 

在小鼠和胰腺癌患者身上进行的研究发现,真菌通过胰管进入胰腺,胰管是消化液反向流入肠道的管道。该研究的作者说,这种交换导致了PDA存在时肠道和胰腺中真菌种群的异常。

纽约大学医学院和牙科学院的研究人员领导的这项研究还发现,用一种有效的抗真菌药物治疗小鼠,在30周内,它们的PDA肿瘤重量减少了20%至40%。

从我们组”,过去的研究表明,细菌从肠道胰腺,我们新的研究首次证实,真菌也使旅行,并且相关真菌数量变化促进肿瘤的诞生和发展,“高级研究的合著者乔治·米勒说,医学博士,肿瘤免疫学研究项目的领头人波尔马特癌症中心在纽约大学Langone健康。

该研究的作者说,虽然病毒、细菌和寄生虫被美国癌症协会(American Cancer Society)确认为胰腺癌的致病因素,但此前没有研究将真菌与胰腺癌联系起来。

研究细节

为了确定当正常细胞发生癌变时,支原体是否被重新编程(肿瘤发生),研究小组对患有和未患胰腺癌的小鼠的粪便样本进行了30周的分析。研究人员使用基因组和统计技术来识别和统计真菌种类。他们还把发光的蛋白质附着在真菌上,跟踪它们在肠道和胰腺中的移动。 

在研究期结束时,研究人员观察到癌变胰腺中真菌种群的大小和组成与健康器官相比存在显著差异。在小鼠和人体组织中,马拉色菌属的数量增长最大,包括14种。该研究小组还发现,在副棘球菌属、酵母菌属和隔膜菌属中也有异常高的数量。

“我们早就知道细胞真菌,通常发现在皮肤和头皮——负责头皮屑和某些形式的湿疹,但最近的研究也证实了有关他们的皮肤和结直肠癌,“高级合作者Deepak Saxena说,基础科学和颅面生物学教授博士,纽约大学牙科学院。“我们的新发现为马拉色菌在胰腺肿瘤中大量存在提供了证据。”

为了测试改变真菌种群对癌症生长的影响,研究小组用两性霉素B治疗小鼠,这是一种强效广谱抗真菌药物。在降低肿瘤重量的同时,抗真菌治疗还减少了20%至30%的导管发育不良(胰腺癌的早期细胞步骤)的发生。

“真菌消融术还增强了标准化疗药物吉西他滨的抗癌效果,提高了15%到25%,”米勒实验室博士后、医学博士、共同第一作者伯克·艾库特说。

通过药物治疗,老鼠的胰腺基本上清除了真菌,研究小组检查了如果只允许某些物种在器官中繁殖,对癌症生长的影响。他们发现,在重新感染马拉色菌的老鼠的胰腺中,癌细胞的生长速度要快20%,但在其他常见的真菌物种不存在的情况下。

Two sections of pancreatic tissue, in blue. The one on the right is taken from a mouse with pancreatic cancer. The pink dots are fungi seen only in the pancreas with cancer.

胰腺组织的两个部分,蓝色部分。右边的图片取自一只患胰腺癌的老鼠。粉红色的点是只有在患癌症的胰腺中才能看到的真菌。图片由纽约大学医学院提供

研究结果表明,真菌通过激活免疫系统中一个古老的第一个反应部分——补体级联来增加癌症风险。这些机制可以对抗感染,但也会在感染减弱时触发愈合过程(细胞生长)。沿着这些思路,补体已被过去的研究表明,当与基因缺陷结合时,可促进侵袭性组织生长(癌症)。

“前进,我们的团队的一个目标是确定哪些物种最相关的癌症,因为这样做可以指导今后的努力减缓肿瘤的生长与有针对性的抗真菌药物,并避免副作用,”说co-first作者Smruti Pushalkar,博士研究科学家在纽约大学牙科学院。

除了米勒和艾库特,来自纽约大学医学院外科和细胞生物学系亚瑟本地实验室的研究作者有:陈若南、杰奎琳·金、索林·沙达洛伊、帕梅拉·普雷斯、拉奎尔·阿本戈扎尔、约书亚·雷文德、艾玛·库尔兹、布莱恩·迪斯金、吴冬玲和胡安·科钦·罗西;以及医学系的纳伦德拉·维尔马。除了Saxena和Pushalkar外,来自纽约大学牙科学院基础科学和颅面生物学系的研究作者还有:钱浩里、李欣、郭玉琪和Mridula Vardhan;以及布鲁克林学院生物系和纽约城市大学生物/生物化学项目的Anjana Saxena。

这项工作得到了美国国立卫生研究院(NIH)资助的CA168611、CA206105、16 CA215471、CA19311、DK106025和DE025992、美国国防部(Department of Defense)资助的CA170450和德国联邦政府(Deutsche Forschungsgemeinschaft)资助的AY 126/1-1。

关于纽约大学牙科学院
成立于1865年,纽约大学牙科学院是美国第三古老和最大的牙科学校,培养了近10%的牙医。纽约大学牙医学院在全球范围内有着广泛的学生群体。更多信息请访问http://dental.nyu.edu。

NYU Langone Health是一个世界级的、以病人为中心的综合性学术医疗中心,以其卓越的临床护理、研究和教育而闻名。包含在200 +的位置在整个纽约地区有五个住院病人位置:Tisch医院,其旗舰急性病治疗的设施;面包干康复,排名前十的康复项目的国家,纽约大学Langone整形医院,一个专门的住院病人与所有肌肉骨骼专业整形医院排名前十的国家,纽约大学Langone哈森菲尔德儿童医院,一所全面支持儿童健康服务的儿科医院;布鲁克林纽约大学朗格尼医院(NYU Langone hospital – Brooklyn)位于布鲁克林日落公园(Sunset Park),是一家提供全方位服务的教学医院和一级创伤中心。此外,隶属于纽约大学朗格尼健康中心的还有国家癌症研究所指定的癌症中心劳拉和艾萨克·珀尔马特癌症中心,以及纽约大学医学院。自1841年以来,纽约大学医学院培养了数千名医生和科学家,他们帮助塑造了医学史的进程。更多信息请访问nyulangone.org,并在Facebook、Twitter、YouTube和Instagram上与我们互动。

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