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原文
bioRxiv Cancer Biology· Ong, N. W. Y., Fischer, N. W., Giovino, C., Quaglietta, P. R., Park, Y., Traubici, R., Malkin, D. ·· 18 小时前评分57

生殖系突变型 p53 经肠菌-胆汁酸轴促进远端肿瘤生长

A microbiota-dependent gut bile acid axis links germline mutant p53 to distal tumour growth.

导读

本研究用 Trp53R172H/+ 小鼠发现生殖系突变型 p53 在肠菌整体组成不变的情况下重塑肠道胆汁酸代谢并诱发结肠炎症,其中微生物来源的次级胆汁酸脱氧胆酸(DCA)与远端肿瘤负荷相关性最强;清除菌群可减少突变鼠远端肿瘤生长并恢复胆汁酸谱,无细胞粪滤液移植则在野生型小鼠中重现结肠炎症与促肿瘤表型,提示肠菌-胆汁酸-炎症轴是 Li-Fraumeni 综合征肿瘤易感的关键环节。

深度解读

Li-Fraumeni综合征(LFS)是经典的遗传性肿瘤易感疾病,由p53肿瘤抑制基因的胚系突变引起[3]。其临床异质性极大:一项法国队列纳入415例TP53突变携带者,受累者中共发生552例肿瘤,43%为多原发恶性肿瘤,首发肿瘤平均年龄仅24.9岁[2],指南已将其概念扩展为更宽泛的遗传性TP53相关肿瘤综合征[4]。但这一宽广的肿瘤谱和表型差异难以仅用p53突变本身解释,已知遗传层面的修饰因素如基因多态性、拷贝数变异等只能部分说明问题[3]。与此同时,胆汁酸—微生物轴在胃肠癌中的作用已较清楚:肝脏合成的胆汁酸经肠道细菌酶代谢为次级胆汁酸,并通过FXR、TGR5等受体参与结直肠癌和肝癌的发生[1],微生物群还可通过清除牛磺酸结合型胆汁酸这类FXR拮抗剂来调节胆汁酸合成[5];次级胆汁酸DCA在结直肠癌患者中异常升高,可经PMCA抑制CD8⁺ T细胞功能而促瘤[6]。然而,这些认识局限于肠道局部肿瘤情境,胚系突变p53是否会重塑肠道环境、进而影响远隔器官的肿瘤生长,一直缺乏证据。

本研究用Trp53R172H/+小鼠回答了这一问题。在尚未发生肿瘤的突变鼠中,即可见肠通透性升高、结肠呈促炎表型,炎性细胞因子增多、NF-κB信号增强。非靶向代谢组学显示胆汁酸代谢显著改变,靶向分析证实多种初级胆汁酸和微生物来源的次级胆汁酸升高,而整体菌群结构却无可检出的差异,提示在缺乏大规模组成变化的情况下发生了宿主—微生物代谢输出的改变。多种粪便胆汁酸与远端肿瘤负荷正相关,其中微生物来源的DCA关联最强。清除微生物群可减少突变鼠的远端肿瘤生长,并缓解屏障功能障碍、结肠炎症以及包括DCA在内的胆汁酸谱改变;将突变鼠粪便的无细胞滤液转移给野生型受体,同样能诱导结肠炎症并促进远端肿瘤生长。

这项工作把肿瘤发生之前的促瘤环境重塑追溯到了胚系p53突变本身,并证明其效应可经粪便滤液中的微生物代谢物传递,而不依赖活菌定植,勾勒出“突变p53—肠菌代谢—胆汁酸轴—远端肿瘤”的因果链条。相对既往认识,它把胆汁酸—微生物促瘤轴[1]从结直肠癌等局部情境拓展到了遗传性肿瘤易感的场景,也与DCA在结直肠癌中促瘤的报道[6]相呼应——不过本文中DCA是与肠道外肿瘤负荷相关且随清菌逆转,两者是否共享同一细胞机制,材料并未给出,尚属悬而未决。这也提示LFS表型的修饰因素未必限于遗传事件[3]。

局限同样明显:在菌群组成不变的前提下,突变p53究竟通过何种环节改变宿主—微生物代谢输出,DCA等胆汁酸促远端肿瘤的具体机制仍待拆解;小鼠发现能否转化为LFS/hTP53rc患者的监测或干预策略[4],也有待验证。

来源:bioRxiv Cancer Biology · biorxiv.org

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