「以菌制癌」 研究發現細菌有助抗擊癌症

「以菌制癌」 研究發現細菌有助抗擊癌症
圖為癌細胞被抗體攻擊的示意圖。英國的科學家發現,生活在腫瘤內的細菌,不僅能夠產生一種特殊的抗癌分子,還顯著起到增強化療藥物的效果。圖為癌細胞被抗體攻擊的示意圖。英國的科學家發現,生活在腫瘤內的細菌,不僅能夠產生一種特殊的抗癌分子,還顯著起到增強化療藥物的效果。(Shutterstock)
2025-11-13 12:53 中港台時間

【大紀元2025年11月13日訊】(大紀元記者吳瑞昌編譯報導)隨著全球癌症病例持續增加,科學家正積極尋找更有用的治療辦法。近期,英國的科學家發現,生活在腫瘤內的細菌,不僅能夠產生一種特殊的抗癌分子,還顯著起到增強化療藥物的效果。該研究結果有望為癌症治療帶來新的希望。

許多人知道人體、土壤、水源和其它環境中,生存許多細菌、真菌等微生物。這些微生物能夠對周圍的環境產生深遠的影響,其中腸道微生物群被譽為人體的「第二個基因組」,它的代謝產物能夠深刻影響宿主的生理機能,包括對癌症的易感性與治療反應。

不過,微生物代謝物猶如一把「雙面刃」,如次級膽汁酸、三甲胺氧化物,可能促進腫瘤微環境中的發炎反應,加速癌症惡化,但短鏈脂肪酸則具有抑制腫瘤生長、誘導細胞凋亡等抗癌潛力。

這次,英國醫學研究理事會(MRC)醫學科學實驗室、倫敦帝國學院(Imperial College London)和科隆大學(University of Cologne)的研究人員領導的國際科學家團隊發現,某些與腫瘤共生的微生物能產生一種特殊分子,不僅抑制癌細胞發展,還能提高化療效果。該項研究報告被發表到《細胞系統》雜誌上。

該研究團隊先以秀麗隱桿線蟲(一種用於研究的小型蠕蟲)為宿主,並用大腸桿菌和化療藥物5-氟尿嘧啶(5-FU)進行試驗。結果發現,化療藥物5-FU對線蟲生長發育具有抑制效果,但效果會因腸道內不同的大腸桿菌菌株,以及外部的營養環境而發生變化。

他們還發現,在培養基中添加糖類(如葡萄糖)能夠顯著減輕5-FU對線蟲的毒性,幫助其恢復正常的生長。這種保護作用,暗示大腸桿菌透過特定的代謝途徑,產生能夠對抗5-FU藥效的代謝產物。

於是他們對大腸桿菌進行更深入的基因篩選,試圖找出關鍵的代謝路徑。結果意外發現,大腸桿菌進行核心代謝過程中,會產生一種名為「2-甲基異檸檬酸」(2-MiCit)分子,而該分子是影響5-FU藥效的關鍵。

研究團隊為了探討2-MICit是否與人類癌症相關,使用電腦代謝模型模擬分析人類腫瘤微生物群數據庫,該數據庫包含全球多國數千個樣本。結果顯示,人類的大腸癌、乳癌、胰臟癌等腫瘤內部和周圍細菌群落中,確實會產生2-MiCit物質,且大腸癌患者腸道微生物群的2-MICit生產能力顯著更高。

他們為了證實電腦模型的預測,實際培養從癌症患者體內分離出的多種細菌,並測量2-MICit的產量。結果顯示,這些微生物能夠產出高濃度的2-MICit,這證明2-MICit是一種聚集在人類腫瘤環境的微生物代謝物。

為了證實2-MICit效果,他們對線蟲、果蠅和人類多種癌細胞進行實際測驗。結果證明,2-MICit對多數的癌細胞表現出顯著的抗增殖活性,甚至在果蠅(Drosophila)腸道腫瘤模型中,延長了果蠅的生存期。

研究揭示,2-MiCit是一種具有抑制癌症的抑制劑。它透過阻斷癌細胞中關鍵的粒線體酵素「異檸檬酸脫氫酶」(IDH),達到損害癌細胞的DNA與擾亂其代謝,從而增強化療藥物5-FU的療效。

目前,研究人員與藥物化學家合作,對2-MiCi化合物進行結構改造,合成出2-MICit的三甲酯衍生物。這種新化合物不僅能有效削弱癌細胞,更能增強化療藥物效果,其綜合療效遠勝於單獨使用任何一種藥物。

對此,研究人員表示,「我們以2-MiCi為起點,合成出一種效力更強的抗癌分子,展現了基於天然微生物產物開發新藥的潛在價值。」

他們還說,這些令人振奮的發現,不僅揭開癌症相關微生物群是如何影響腫瘤進展,更展現如何利用這些細菌產生的代謝物,去改善癌症治療。這對於個人化醫療也至關重要,強調了治療不僅要考慮患者本身,也要需考慮人體內微生物的重要性。

英國科隆醫學科學研究所(LMS)宿主-微生物共代謝研究組組長菲利佩·卡布雷羅(Filipe Cabreiro)教授對MRC新聞室表示,「我們一直知道細菌與腫瘤有關。這次我們發現其中一種細菌化學物質,可以作為化療的強效輔助劑破壞癌細胞的代謝,使其更容易受到藥物的影響。」

論文第一作者、LMS博士後研究員丹尼爾·馬丁內斯(Daniel Martinez)博士指出,「微生物是我們身體的重要組成部分,讓人驚歎的是單個分子就能對癌症進展產生如此深遠的影響。這也再次證明生物學多麼複雜,而我們對其理解,仍只是冰山一角。」

本研究主要由利弗休姆信託基金會(Leverhulme Trust)、Wellcome Trust/Royal Society(惠康信託/英國皇家學會)、德國研究基金會(DFG)和醫學研究委員會資助。

責任編輯:葉紫微#

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