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bioRxiv Cancer Biology· Zeng, Y., Ye, Z., Wu, F., Zhang, P., KOBAYASHI, H., Arai, J., Zhi, X., Borgmann, M., Qian, J., Li, S., Zheng, B., Zheng, H., Tu, R., Lin, J., Hata, M., Ochiai, Y., Waterbury, Q., Harry, N., Zamechek, L., Vasilew, K., Quante, M., Abrams, J., Fox, J. G., WANG, T. C. ·· 14 hours ago精选评分61

微生物驱动的神经上皮前馈环路推动胃食管交界处肿瘤发生

A microbiota-driven neuroepithelial feed-forward circuit drives gastroesophageal junction tumorigenesis

In brief

该研究发现胆汁酸重塑富集口腔普雷沃氏菌(Prevotella melaninogenica),其琥珀酸经 SUCNR1+ 簇状细胞与迷走感觉神经元形成微生物-神经元-上皮前馈环路,推动胃食管交界处(GEJ)肿瘤发生。遗传或药理学干预,包括已获批的 CGRP 拮抗剂 rimegepant,可抑制肿瘤进展。

Deep dive

胃食管交界处(GEJ)长年暴露于反流的胆汁酸与菌群扰动之中。早在2006年,人们已认识到GEJ腺癌反映了酸与胆汁的反流暴露,并发现脱氧胆酸与酸可在人食管癌细胞中诱导肠道特异性分子GC-C的表达,但驱动这场转化的具体机制始终未被定义[2];去神经支配与胃肿瘤的关联在上世纪90年代的残胃动物实验中即有讨论[3]。另一条更坚实的线索来自神经:在三种胃癌小鼠模型中,迷走神经切断或局部注射肉毒毒素A均显著降低肿瘤发生率与进展,并增强系统化疗的疗效,机制与Wnt信号和胆碱能通路相关[1]。真正的卡点在于:环境刺激究竟如何被转化为持续存在的致癌信号,菌群、神经与上皮之间是否存在直接的因果链条,此前一直不明。

这项研究勾勒出一条完整回路:胆汁酸重塑使口腔共生菌 Prevotella melaninogenica 在GEJ富集,其产生的琥珀酸同时激活迷走感觉神经元和表达SUCNR1的tuft细胞;活化的tuft细胞释放15-脱氧-12,14-前列腺素J2(15-d-PGJ2),反过来增敏感觉神经元并维持神经重塑;神经元释放的CGRP经RAMP1驱动神经响应性上皮祖细胞扩增并向tuft细胞分化,由此形成自我强化的“菌群-神经-上皮”前馈回路,促进异型增生进展。无论遗传还是药理学手段打断该回路——包括已获批的CGRP受体拮抗剂利美吉泮——均可抑制肿瘤发生。

放在既有图景中,这项工作把[1]确立的“神经支配参与胃癌发生”细化为可拆解的分子回路,指明了上游环境触发(胆汁酸-普雷沃菌-琥珀酸)与具体的神经肽通路(CGRP-RAMP1),也把[2]中悬而未决的胆汁酸暴露致癌问题与环境性菌群失调接通。选用的干预药物另有成熟的临床背景:利美吉泮是口服小分子CGRP受体拮抗剂,属于针对CGRP通路的偏头痛特异性gepant类药物[4],临床试验显示其对偏头痛急性治疗可能有效[5],据报道在急性和预防两种治疗中均显示疗效[6];在同时使用CGRP单抗预防治疗的患者中,其口服急性用药耐受良好、未见安全问题[7]。值得注意的是,琥珀酸-tuft细胞轴在肠道曾被证明促进tuft细胞增生并增强抗感染防御[8],本研究却在GEJ展示其促癌一面,提示同一代谢轴的效应高度依赖组织情境。

当然,这仍是一篇未经同行评议的预印本,从摘要看尚未涉及人体数据;琥珀酸-tuft细胞轴为何在肠道与GEJ产生相反后果、长期阻断CGRP用于肿瘤拦截是否安全、能否外推到长期胆汁反流等高危人群,都还有待后续工作回答。

Why it matters

研究解析微生物-神经-上皮环路驱动胃食管交界处肿瘤的机制,并用已获批CGRP拮抗剂rimegepant验证干预可能。

Source: bioRxiv Cancer Biology · biorxiv.org

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