我国学者证实益生菌可有效预防结直肠癌

【背景介绍】

结直肠癌 (Colorectal Cancer ，CRC) 是第三大最常见的诊断癌症，也是死亡率居第三的癌症。目前，CRC患者的发病率和死亡率在亚洲国度，尤其是中国快速上升。统计发现，与1990年相比，2019年中国CRC新发病例率、发病率和死亡率分离增长了474.03%、144.01%和36.15%。男性和老年人为高危人群。目前，中国结直肠癌的死亡率和发病率已经超过全球程度。

迄今为止，手术是最常用的治疗方式，放疗、化疗、靶向治疗和免疫治疗在改善局部进展性直肠癌患者的预后、进步掌握率、延伸生存期和进步生涯质量方面施展侧重要作用。

肠道微生物群是由包括约100万亿个细菌、真菌、原活泼物和病毒组成的庞杂群落，对宿主的健康具有主要意义。随着对肠道微生物组如何增进癌变、影响治疗成果的了解的加深，恢复肠道微生物稳态，肠道微生物群调节成为CRC预防和治疗的新手腕。

【研讨进展】

由华中农大性命科学技术学院、生物医学与健康学院精准养分与代谢团队陈振夏教授引导的研讨团队，发现了肠道微生物与结直肠癌产生和治疗关系，总结了益生菌在结直肠癌治疗的作用机制，为肠道微生物在结直肠癌防治的临床利用提供理论参考。该研讨结果发表在2022年8月出版的《Journal of Celluar Physiology》(细胞生理学杂志)上。

陈震夏教授

【肠道微生物和CRC的关系】

肠道包括丰硕多样的微生物群落(古细菌、真菌、原活泼物和病毒)， 统称为“肠道微生物组”。在门程度上，结肠微生物组通常以拟杆菌门、厚壁菌门、梭杆菌门、变形杆菌门和放线菌门为主。

肠道微生物群的散布，其中拟杆菌 (63.852%)、厚壁菌 (29.908%)、梭杆菌 (2.938%)、变形菌主导(2.747%) 和放线菌 (0.447%)。

其中，革兰氏阴性拟杆菌和革兰氏阳性厚壁菌门是健康宿主体内的重要细菌种类。微生物物种的多样性和密度从胃到结肠纵向增长，胃肠道提供了有利于微生物组定植的天然厌氧环境，进而影响宿主生理功能，包含调节肠道代谢功能， 刺激免疫体系的发育和肠道屏障完全性的维持。

肠道微生物数目的转变，会诱发慢性炎症和致癌代谢物的发生，从而导致肿瘤形成。研讨发现，几种微生物在CRC患者与健康对比受试者的粪便样本中差别富集，包含Streptococcus gallolyticus(溶胆链球菌)、Fusobacterium nucleatum(具核梭杆菌)、Escherichia coli(大肠杆菌) 和 Escherichia faecalis(粪大肠杆菌)在 CRC 患者中的丰度高于健康人群;而Roseburia(玫瑰杆菌)、Clostridium(梭杆菌)、Faecalibacterium(粪杆菌)和 Bifidobacterium(双歧杆菌)等属通常在CRC患者中含量极低。

用于 CRC 筛查的肠道微生物组生物标记物

肠道微生物群通过三个重要道路影响结直肠癌的产生，一是细菌可直接致癌或在肿瘤相干微环境中作为机遇性微生物增殖;二是微生物衍生因素，如代谢物或基因毒素，有助于结直肠癌的产生;三是宿主-微生物相互作用有助于激活致癌信号通路，最终加速 CRC 进展。

肠道微生物组增进 CRC 癌变的机制

图a：细菌可直接致癌或作为肿瘤相干微环境中的机遇性微生物增殖，例如厌氧消化链球菌，一种厌氧菌，可激活PI3K-Akt和NF-κB信号通路，以加强促炎因子从上皮释放。

图b：微生物衍生因素，如代谢物或基因毒素(细胞致死膨胀毒素或大肠菌素)有助于结直肠癌的产生。宿主-微生物相互作用有助于激活致癌信号通路，最终加速 CRC 进展。

图c：厌氧假单胞菌与结肠癌细胞的TLR2和TLR4相互作用，以增长细胞内 ROS 程度并增进胆固醇合成和细胞增殖。

【益生菌在CRC治疗中的作用】

近年来，益生菌在CRC中的作用引起了普遍关注。多种益生菌可预防CRC肿瘤产生。

不同益生菌在 CRC 治疗中的作用

益生菌还具备五大功用，预防 CRC 肿瘤产生。

功用一：图a，坚持肠道微生物群的完全性。益生菌通过释放抗菌肽、降低管腔 pH 值和/或直接与病原体相互作用 (例如，竞争养分和地位、形成聚合体)来克制病原菌的定植;

功用二：图b，恢复受损的粘膜屏障功能。益生菌增长粘蛋白的发生和紧密衔接蛋白的表达，并增进上皮恢复。

功用三：图c，通过增进癌细胞凋亡来克制肿瘤生长。

不同益生菌对CRC细胞的影响

功用四：图d，加强宿主免疫反响。益生菌具有显著的免疫调节作用，减少结肠炎症(例如，减少 IL-6、IL-1β、IFN-γ 和 TNF-α，增长 IL-10 和 TGF-β 的表达)。

功用五：图e，反抗氧化应激。益生菌可以加强抗氧化酶的活性，拮抗循环氧化应激，掩护细胞免受氧化应激诱导的损伤。

【通过调整肠道微生物群，治疗CRC的方式】

肠道微生物组调节疗法包含：筛选发生益生菌的有效菌株、从细菌中分别活性物资、噬菌体疗法和粪便菌群移植(FMT)。

目前，FMT已被普遍用于治疗肠道菌群失调相干疾病，如CRC、溃疡性结肠炎、IBD、 IBS、代谢综合征、肥胖、1型和2 型糖尿病、特应性/多发性硬化症和自闭症等。

另外，化疗和放疗是结直肠癌治疗的常用方式，但它们的副作用很显著，包含体重减轻、腹泻、绒毛缩短、肠道炎症和肠道完全性受损，肠道微生物组能降低免疫疗法和化学疗法的毒性。

【研讨结论】

肠道菌群失调能诱导上皮细胞增殖、损坏上皮屏障、干扰宿主免疫并引起炎症，从而引发CRC肿瘤产生;而益生菌通过掩护肠道屏障功能、克制癌细胞增殖、抵御氧化应激和加强宿主免疫力来拮抗CRC肿瘤的产生。

虽然肠道微生物组调节疗法已被用于CRC等疾病治疗，但治疗方案因人而异。须要斟酌患者肠道菌群基础情形、遗传病史、肠道屏障功能、微生物组多样性等多种因素，开发个性化的微生物组疗法，这才是是临床治疗胜利的要害。

【参考文献】

Wang L, Yu K C, Hou Y, et al. Gut microbiome in tumorigenesis and therapy of colorectal cancer[J]. Journal of Cellular Physiology, 2022.