2024-04-01
引言
乳腺作为微生物与宿主体内环境交互的重要部位之一，其局部微生物群落的动态变化与乳腺癌的发生、发展及预后有着密切关系。多组学研究策略通过同步解析微生物、宿主基因表达以及代谢产物的变化，为我们深入理解微生物-器官轴在乳腺癌发生发展过程中的作用提供了前所未有的视角。 前沿研究已发现乳腺癌患者的乳腺组织或周边体液中微生物组成与健康人群存在显著差异，提示微生物可能通过影响宿主免疫反应、激素代谢等多种途径参与乳腺癌的发生进程。因此，本研究旨在运用多组学技术全面探究微生物-器官轴在乳腺癌病理生理过程中的具体角色与功能意义，这将为乳腺癌的早期诊断、个性化治疗以及预防干预提供新的理论依据。
案例一、微生物代谢产物氧化三甲胺促进三阴性乳腺癌的抗肿瘤免疫 文章题目：The microbial metabolite trimethylamine N-oxide promotes antitumor immunity in triple-negative breast cancer. 期刊：Cell Metabolism 影响因子：29.000 研究背景 乳腺癌的发病率逐年增高，并成为中国女性发病率最高的恶性肿瘤，是名副其实的“红颜杀手”。其中，三阴性乳腺癌（TNBC）恶性程度较高，患者生存预后较差，易出现早期复发和转移，且既往缺乏有效的针对性治疗策略，素有最“毒”乳腺癌之称。近年来，以PD-1抑制剂为代表的免疫治疗成为TNBC颇具前景的治疗手段。但即便如此，随着临床研究的不断深入，仍有相当一部分患者难以从免疫治疗中获益。前期研究发现，TNBC中有一类独特的免疫调节亚型（Immunomodulatory，IM），患者有较为活化的免疫微环境特征，有可能进一步提高精准治疗疗效，使患者从免疫治疗中获益。 本文与常见研究中报道的抗肿瘤激活剂直接作用于免疫细胞发挥功效不同，本研究从独特视角出发，发现特殊微生物群落借助代谢产物氧化三甲胺（Trimethylamine N-oxide，TMAO），能够直接作用于肿瘤细胞，诱导其焦亡，继而促进免疫细胞浸润，最终发挥抗肿瘤作用。 组学手段 微生物组、代谢组 技术路线 结果展示 研究结论 本研究提供了共生菌群影响宿主肿瘤免疫能力的新视角。特定的微生物代谢产物及其前体分子可作为调节肿瘤免疫微环境，从而改善TNBC免疫治疗效果的潜在干预策略。因此，微生物代谢产物TMAO可能具有提高TNBC免疫治疗效果的临床潜力，为TNBC的精准免疫治疗提供了新的思路； TMAO被认为是能增加心血管等炎症相关疾病风险的“有害”代谢物，而本研究则再次提醒，菌群及其代谢物的好与坏不能一概而论，而是需要具体情况具体分析； 研究证实，补充胆碱摄入可以激活TNBC抗肿瘤免疫，提高免疫治疗疗效。胆碱是人体日常摄入的营养物质之一，常见于蛋白、鱼肉、牛肉中，安全性较好，在以往临床中常被用作营养补剂。因此，补充胆碱摄入有望成为提高TNBC免疫治疗疗效的临床潜在治疗策略。
案例二、阻断 CCR5 可抑制脱氧胆酸增加引起的紫杉醇诱发的外周神经病理性疼痛 文章题目：Blockade of CCR5 suppresses paclitaxel-induced peripheral neuropathic pain caused by increased deoxycholic acid 期刊：Cell report 影响因子：8.8 研究背景 紫杉醇是乳腺癌的一线化疗用药，然而约50%的患者在化疗后会出现手脚麻木、痛觉过敏等感觉障碍，约30%的患者在化疗结束数年后症状仍无法缓解，导致慢性疼痛和不可逆的神经损伤。根据美国临床肿瘤医学会的最新专家共识，针对紫杉醇所致周围神经病变（Paclitaxel-induced peripheral neuropathy, PIPN）的管理方法主要为降低化疗药物剂量和延长用药间隔周期，如果仍不可耐受，则需立即停止用药，这严重影响了抗肿瘤治疗进程和患者生活质量。目前对于化疗期间发生的PIPN没有可供推荐的防治药物，且发病机制尚不明确。 组学手段 微生物组、代谢组、转录组 技术路线 结果展示 研究结论 1.紫杉醇治疗的癌症患者和啮齿动物的次级胆汁酸增加； 2.肠道Clostridium增多会加剧 DCA 合成和 PIPN 发病机制； 3.DCA 在 DRG 中的痛觉过敏作用部分由 CCL5/CCR5 轴介导； 4.CCR5是治疗PIPN的潜在治疗靶点。
参考文献： 1.Wang H, Rong X, Zhao G, Zhou Y, Xiao Y, Ma D, Jin X, Wu Y, Yan Y, Yang H, Zhou Y, Qian M, Niu C, Hu X, Li DQ, Liu Q, Wen Y, Jiang YZ, Zhao C, Shao ZM. The microbial metabolite trimethylamine N-oxide promotes antitumor immunity in triple-negative breast cancer. Cell Metab. 2022 Apr 5;34(4):581-594.e8. doi: 10.1016/j.cmet.2022.02.010. Epub 2022 Mar 11. PMID: 35278352. 2.Zhong S, Liu F, Giniatullin R, Jolkkonen J, Li Y, Zhou Z, Lin X, Liu C, Zhang X, Liu Z, Lv C, Guo Q, Zhao C. Blockade of CCR5 suppresses paclitaxel-induced peripheral neuropathic pain caused by increased deoxycholic acid. Cell Rep. 2023 Nov 8;42(11):113386. doi: 10.1016/j.celrep.2023.113386. Epub ahead of print. PMID: 37948181.
派森诺生物合作客户在微生物-肿瘤领域发表的部分文章
喜迎开学季，医口多组学联合分析免费送 派森诺生物作为国内早期涉足微生物多样性测序的高通量测序公司，在微生物-器官轴领域积累了丰富的项目经验。通过整合宏基因组学、微生物多样性组成谱测序、代谢组学、转录组学等多组学方法，我们建立了全面的实验平台和数据分析体系，提供从样本准备到文章发表的全方位服务。我们的多组学联合分析手段，如关联热图、网络图分析、Mantel检验和Procrustes分析等，能够深入挖掘微生物与器官轴之间的功能机制，为研究微生物-器官轴研究提供坚实的支持。
