代表 フナ C1と フナ C2 株をヒト結腸がん細胞と共培養しました。 グリッドは、共焦点イメージングの計算解析の結果を示します。 がん上皮細胞（灰色）と細胞内細菌細胞用の独立したマスク（フナ C1グリーン、 フナ C2ラベンダー）が生成されました。 マスクは、細胞内に存在するがん細胞の割合を計算するために使用されました。 フナ。 スケールバーは20μmです。 | 写真提供者: Zepeda-Rivera, M.、Minot, SS、Bouzek, H. 他明確な Fusobacterium nucleatum クレードが結腸直腸癌ニッチを支配しています。 ネイチャー 628、424–432 (2024)。
として知られる細菌 フソバクテリウム・ヌクレアタム 人間の口の中に生息しており、他の場所ではほとんど見られません。 しかし、次のような場合には、 結腸または直腸のがんこの細菌は腸内の腫瘍内に存在し、がん細胞が免疫系から逃れて体の他の部分に広がるのを助けます。
米国のフレッド・ハッチンソンがんセンターの研究者グループは、新しい研究で、結腸直腸がん（CRC）腫瘍で比較的大量に見つかるこの細菌の異なるサブタイプを特定した。
CRC は 7 番目に一般的です がんの種類 インドでは感染者数は 20%上昇 2004 年から 2014 年まで。世界全体で大腸がんの発生率は減少していますが、 専門家が書いた 日記で 科学 昨年、年齢調整した早発性大腸がんの発生率は「多くの国で2～4％という驚くべき割合で増加しており、30歳未満ではさらに急激に増加している」。
の論文に記載されているチームの実験によると、 自然3月、いくつかの遺伝的要因が後押ししている可能性があります フソバクテリウムの 腸のがんと関連する能力。 研究チームはまた、マウスがこのタイプのウイルスに感染すると、 フソバクテリウム、彼らの腸には腺腫と呼ばれる前がん性の形成物が発生しました。
専門家らは、今回の研究結果は将来、大腸がんを早期に検出する検査の開発や、標的を絞った治療選択肢の開発に利用できる可能性があると述べた。
独自のクレード
研究者たちは培養することから始めました。 フソバクテリウム 研究室で 130 個のヒト CRC 腫瘍から収集された細菌。 次に、彼らは分離された細菌の全遺伝的構成をマッピングし、既知の 4 つの細菌のうち、 フソバクテリウム・ヌクレアタム 亜種のみ フソバクテリウム・ヌクレアタム・アニマリス (フナ) は CRC 腫瘍と有意に関連していた。
同じ種の個々のメンバーはわずかに異なる DNA を持っています。 パンゲノム解析は、研究者が種内のすべての遺伝子だけでなく、種のすべてのメンバーではなく一部のメンバーが持つゲノムの部分をマッピングするのに役立ちます。 この部分はアクセサリーゲノムと呼ばれます。 種のメンバーは、それらが持つアクセサリー ゲノムに応じてさらに下位分類できます。
研究者らは分析の結果、次のことを発見しました。 フナ 最小のコアゲノム（種のすべてのメンバーが持つ部分）を持ち、異なるサブタイプが存在する可能性があることを示しています。 フナ。 これに応じて、彼らは細菌の遺伝子の変化を追跡することで細菌の進化の歴史を追跡しました。 この分析により、次のことが明らかになりました。 フナは、1 つの均質なグループではなく、2 つの異なる進化系統の細菌で構成されています。
科学者は、1 つの進化系統に属する生命体のグループをクレードと呼びます。 したがって、研究者らは、次の 2 つの異なるクレードを特定しました。 フナ: 彼らはこれらをこう呼んだ フナ C1と フナ C2. 彼らはさらに発見した フナ C2 細菌は CRC 腫瘍と大きく関連しており、C2 細菌にはこの点で役立つ追加の遺伝因子があると考えられています。
腸内に定着する
2つのクレード間の物理的および遺伝的差異の両方が、 フナ C2 細菌の CRC 腫瘍と関連する能力。 物理的には、 フナ C2バクテリアは以前よりも長くて細く見えました。 フナ C1バクテリア。 このような違いは、細菌が宿主組織内でどのように生存できるか、また体の免疫システムを回避できるかに影響を与える可能性がある、と著者らは論文で述べている。
遺伝的には、 フナ C2 細菌は、人間の腸内でエネルギーとして 2 つの化合物、エタノールアミンと 1,2-プロパンジオールをむしゃむしゃ食べるのに必要な遺伝子を持っていました。 これらの遺伝子は欠落していた フナ C1. そこで研究者たちは結論を下しました フナ C2 細菌が CRC 腫瘍と関連する能力は、少なくとも部分的には、細菌が「栄養除去機構の強化と代謝能の強化」に依存していました。
研究者らは、1,200を超えるヒトの便サンプルに存在するゲノムを分析することによってその発見を検証した。その約半数は大腸がん患者由来であり、残りは健康な人由来のものであった。 彼らは、 フナ エタノールアミンと1,2-プロパンジオールの代謝に必要な遺伝子は、大腸癌でない人のサンプルよりも大腸癌患者の便サンプルの方が豊富でした。
口から腸まで
科学者たちは以前は信じていた フソバクテリウム たとえば誰かが歯茎を強く磨きすぎたとき、または日常的な歯科処置中に、細菌が血流に感染することによって口から腸に進む可能性があります。 新作の著者たち 自然 この論文は、細菌が消化管を通って結腸に到達した可能性があるという新たな経路を提唱した。
細菌は胃の強酸性環境では生き残ることができないため、通常はこの経路を通りません。
しかし研究者たちは発見した フナ C2はできるでしょう。 これらの細菌は、通常よりも酸性の条件で増殖する可能性があります。 フナ C1 バクテリアは、酸の影響に抵抗できる特定の遺伝子も持っていました。 これらの遺伝子は、酸性度が胃酸のそれに匹敵するときにオンラインになりました。
マウスでも人間と同様に
次に研究者らは、 フナ C2 は腸内で腫瘍の発生を誘発する可能性があります。 このために彼らは導入しました フナ 一部のマウスの炎症を起こした腸内の C1 細菌と フナ 他人の炎症を起こした腸内の C2 細菌。 （これらのマウスは、人間にも影響を与える症状を調査するために使用される一般的な動物モデルです。）彼らは、マウスを治療した腸では腺腫の発生率が著しく高いことを発見しました。 フナ C2バクテリア。
彼らはまた、腸が フナ C2 処置マウスは異なる代謝プロファイルを示しました。この変化は、以前に報告された差次的な代謝産物レベルと腫瘍進行との関連性と一致しています。
「全体として、私たちの結果は次の能力を示しています。 フナ C2ですが、そうではありません フナ C1は、腸内環境に代謝的に影響を及ぼし、大腸癌を助長する状態に向かうと著者らは書いている。
最後に、研究者らはヒト患者のコホートで仮説を検証した。 著者らは、同じ個人の大腸癌組織と非癌組織を使って研究し、次のことを確認しました。 フナ C2だけだった フソバクテリウム CRC 組織に豊富に含まれるサブタイプ。 研究者らは、CRC患者の便サンプルでは同様の結果を発見したが、健康な人の便サンプルでは同様の結果を見つけなかった。
臨床試験までの長い道のり
ボパールのアジム・プレムジ大学のがん治療研究者ニートゥ・カルラ氏は、「この研究は、腫瘍に直接治療を施すために改変細菌株を使用する微生物細胞療法の進歩に有望な見通しを示している」と述べている。
ヴァルン・アガルワラはムンバイの Jio Institute の助教授であり、感染性および炎症性腸疾患に対する糞便移植にも取り組んでいます。 同氏はこの研究を「包括的」なものと呼び、「このような研究は、より広範なコミュニティが対象を絞った微生物介入や大腸がんの診断を設計するための強固な基盤を提供する」と述べた。
同氏は、将来の研究では、特定の細菌株がどのようにがんを引き起こすのかを理解するために、大腸がん診断後の高リスク個人の腸内および口腔マイクロバイオームと腫瘍マイクロバイオームを追跡する必要があると付け加えた。
同様に、カルラ博士は、今後の研究で「植民地化のタイムライン」を調べることができると述べた。 フナ C2 細菌: 細菌が腫瘍と関連する CRC 段階。 「早期に定着が発生すれば、早期の大腸がん診断が容易になる可能性があります」と彼女は説明した。
反対に、彼女は選択的に標的を攻撃できる薬を開発しているとも述べた。 フナ C2バクテリアに影響を与えずに フナ C1 または他の腸内細菌は「重大な課題を提示している」。
サヤンタン・ダッタは科学ジャーナリストであり、クレア大学の教員です。 @queersprings でツイートします。
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として知られる細菌 フソバクテリウム・ヌクレアタム 人間の口の中に生息しており、他の場所ではほとんど見られません。 しかし、結腸がんや直腸がんの場合、この細菌は腸内の腫瘍の中に存在し、そこでがん細胞が免疫系から逃れて体の他の部分に広がるのを助けます。
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米国のフレッド・ハッチンソンがんセンターの研究者グループは、新しい研究で、結腸直腸がん（CRC）腫瘍で比較的大量に見つかるこの細菌の異なるサブタイプを特定した。
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大腸がんはインドで7番目に多いがんの種類であり、インドでは2004年から2014年にかけて症例数が20％増加した。世界的には全体的な大腸がんの発生率は減少しているが、専門家らは同誌に書いている。 科学 昨年、年齢調整した早発性大腸がんの発生率は「多くの国で2～4％という驚くべき割合で増加しており、30歳未満ではさらに急激に増加している」。