近日,萊布尼茨天然產(chǎn)物研究和感染生物學(xué)研究所在ISME J雜志上發(fā)表了題為"Distinct composition and metabolic functions of human gut microbiota are associated with cachexia in lung cancer patients"的文章。該研究在臨床環(huán)境中證明了惡病質(zhì)宿主代謝與特定腸道微生物種類(lèi)和功能之間的聯(lián)系,提示腸道微生物區(qū)系可能對(duì)惡病質(zhì)產(chǎn)生影響,具有可能的治療應(yīng)用。
圖片來(lái)源:https://doi.org/10.1038/s41396-021-00998-8
惡病質(zhì)是一種常見(jiàn)于癌癥患者的多因素疾病,其特征是體重減輕、肌肉萎縮、脂肪組織改變、身體功能障礙以及由炎癥和代謝異常引起的食欲減退(厭食癥)。這種綜合征的存在限制了癌癥患者的治療選擇,并導(dǎo)致生活質(zhì)量(QOL)和生存期的下降。惡病質(zhì)在不同癌癥類(lèi)型的癌癥患者中出現(xiàn)程度不同,胃腸道癌癥(80%)和肺癌患者(60%)的發(fā)病率最高。盡管惡病質(zhì)的潛在病因尚不完全清楚,但細(xì)胞因子生理學(xué)在小鼠模型和人類(lèi)模型中都已被提出。惡病質(zhì)患者體內(nèi)合成代謝因子胰島素樣生長(zhǎng)因子-1降低,炎癥相關(guān)分解代謝因子白細(xì)胞介素-6、干擾素-γ(IFN-γ)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)升高。此外,血清中脂多糖結(jié)合蛋白(Lbp)的水平被認(rèn)為是惡病質(zhì)的生物標(biāo)志物。
已經(jīng)提出了幾種治療癌癥惡病質(zhì)的方法,包括靶向分解代謝因子、刺激食欲和肌肉再生;然而,這些方法的療效有限。營(yíng)養(yǎng)素如歐米茄-3脂肪酸(二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸)可以減輕炎癥,亮氨酸和牛奶蛋白可以促進(jìn)蛋白質(zhì)合成,也被認(rèn)為是潛在的治療方案。然而,沒(méi)有一種單一的治療方法足以治療這種多因素疾病,可能需要考慮營(yíng)養(yǎng)、運(yùn)動(dòng)和藥理學(xué)因素的多模式治療。
腸道微生物區(qū)系作為治療惡病質(zhì)的新靶點(diǎn)正受到人們的關(guān)注,因?yàn)樗谔峁┛萁叩臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、調(diào)節(jié)腸道激素、惡病質(zhì)相關(guān)的細(xì)胞因子和改善腸道屏障功能方面起著關(guān)鍵作用。此外,腸道微生物區(qū)系與不同的疾病有關(guān),包括那些與惡病質(zhì)有共同癥狀的疾病,如厭食癥、營(yíng)養(yǎng)不良和慢性疲勞綜合癥(Cfs)。最近的一項(xiàng)研究。研究了患有結(jié)腸癌的惡病質(zhì)小鼠的腸道微生物區(qū)系,并成功地將惡病質(zhì)與催產(chǎn)克雷伯氏菌聯(lián)系在一起,這是一種參與改變腸道屏障功能的特定腸道細(xì)菌物種。在逆轉(zhuǎn)癌性惡病質(zhì)方面,一株特殊的菌株普氏惡病質(zhì)桿菌A2-165(DSM-17677)已用于結(jié)腸癌惡病質(zhì)小鼠的治療。然而,它沒(méi)有改變腸道通透性,也沒(méi)有改變腸道屏障功能的生物標(biāo)志物。值得注意的是,到目前為止,大多數(shù)研究?jī)H限于患有結(jié)腸癌、神經(jīng)母細(xì)胞瘤或白血病的小鼠模型,解開(kāi)微生物組組成的分析方法都是基于16S rrRNA基因測(cè)序,與獵槍元基因組測(cè)序相比,這是一種信息量較小或靈敏度較低的方法。
在這里,作者對(duì)31例人類(lèi)肺癌患者的血漿代謝組、腸道細(xì)菌分類(lèi)和功能進(jìn)行了深入分析,方法是將非靶向代謝組學(xué)應(yīng)用于患者血漿樣本,并應(yīng)用鳥(niǎo)槍式元基因組學(xué)收集糞便樣本。特定的代謝物、腸道微生物種類(lèi)及其代謝途徑與惡病質(zhì)狀態(tài)有關(guān)。為了全面了解腸道微生物群在惡病質(zhì)中的作用,作者隨后將分類(lèi)學(xué)和功能特征與代謝組學(xué)數(shù)據(jù)相結(jié)合??紤]到微生物區(qū)系特征的組合效應(yīng),開(kāi)發(fā)了惡病質(zhì)和非惡病質(zhì)患者的機(jī)器學(xué)習(xí)分類(lèi)器,并進(jìn)一步支持腸道微生物區(qū)系的假設(shè)作用。在這里,作者的目標(biāo)是確定微生物群與惡病質(zhì)的關(guān)系,為這一影響癌癥治療結(jié)果的危重疾病開(kāi)辟新的治療選擇的道路。
癌性惡病質(zhì)與臨床病理特征的比較
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作者的研究提供了肺癌惡病質(zhì)患者腸道微生物區(qū)系和血漿代謝組改變的快照。這是首次在臨床環(huán)境中調(diào)查腸道微生物區(qū)系在惡病質(zhì)中的作用。希望能為相關(guān)的臨床研究和未來(lái)減輕、預(yù)防或治療惡病質(zhì)的可能的臨床靶點(diǎn)做出貢獻(xiàn)。未來(lái)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑可能包括氨基酸和膽汁酸,如甲基組胺和3-氧膽酸。從微生物群的角度來(lái)看,使用可以減少腸道炎癥和恢復(fù)因LPS產(chǎn)生增加而破壞的腸道屏障功能的治療方法可能是有益的。以前的工作已經(jīng)測(cè)試了從動(dòng)物研究中鑒定出的單一細(xì)菌的效果。作為延伸,含有本研究中新發(fā)現(xiàn)的有益物種的混合物的微生物雞尾酒或益生菌,如加瑟氏乳桿菌和普雷沃特氏菌,可能會(huì)在未來(lái)進(jìn)一步測(cè)試。另一個(gè)臨床方面是糞便微生物區(qū)系移植以恢復(fù)健康的微生物區(qū)系,這也可能是未來(lái)評(píng)估腸道微生物區(qū)系在惡病質(zhì)中的臨床重要性的一種可能的方法。最后,由于這種疾病的代謝復(fù)雜性,不同治療模式的組合可能更有效。需要未來(lái)的前瞻性研究來(lái)證實(shí)這里提出的這些發(fā)現(xiàn)。(生物谷 世聯(lián)博研Bioexcellence)
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