在乳制品和牛血清中发现的新型感染因子BMMFs在结肠直肠癌的发生中起作用吗?哈拉尔德·祖尔·豪森(Harald zur Hausen)领导的科学家在与肿瘤接近的结肠直肠癌患者身上检测到了病原体。研究人员表明,BMMFs触发局部慢性炎症,这可能通过活性氧分子引起突变,从而不断内促进癌症的发展。与无肿瘤个体的肠道组织相比,恶性肠肿瘤附近的BMMFs和炎症标志物明显更容易被检测到。

几年前,由德国癌症研究中心(DKFZ)的埃塞尔-米歇尔·德·维里尔斯(ehel - michele de Villiers)领导的科学家们在乳制品和牛血清中发现了一种新型的传染因子。这些环状DNA元素与某些细菌质粒的序列非常相似。它们被命名为“牛肉和牛奶因子”(BMMFs),因为它们来源于牛产品。

德·维里尔斯与哈拉尔德·祖尔·豪森(Harald zur Hausen)在验证一项假设时追踪到了致病因素:根据流行病学观察,诺贝尔奖得主祖尔·豪森(zur Hausen)假设,牛肉或乳制品的消费与结肠直肠癌的发病率之间可能存在联系。zur Hausen说:“在我们看来,从欧洲家养牛传染给人类的传染性病原体可能与结肠直肠癌的发展有关。”

与此同时,德维利耶能够从乳制品中分离出一百多种不同的毒剂。BMMFs可以在人类细胞中繁殖,在那里它们产生一种蛋白质,Rep,它们需要繁殖。但是它们如何促进结直肠癌的发展呢?

来自DKFZ的Timo Bund团队的科学家们现在已经用结肠直肠癌和健康肠道的组织样本仔细研究了这个问题。为了检测病原体,研究人员使用了针对Rep蛋白产生的抗体。这使他们能够在16个结直肠癌组织样本中的15个中检测到BMMFs。

令科学家们惊讶的是,使用这些抗体对组织切片进行染色后发现:癌细胞本身并不含有Rep蛋白,而是肿瘤附近的细胞。特别是,抗体检测到Rep蛋白在固有层,肠粘膜下的结缔组织层,特别是在肠隐窝附近。从这些rep阳性细胞中,研究人员还能够分离出BMMF DNA,它与已经从牛奶样本中分离出的病原体密切相关。

研究小组怀疑BMMFs的存在可能触发肠道组织的慢性炎症过程。炎症的一个迹象是促炎巨噬细胞的存在。事实上,这些炎症细胞就在肿瘤的附近。有趣的是,Rep蛋白和巨噬细胞标记物CD68的信号几乎是一致的:因此Rep立即出现在巨噬细胞周围或内部。

但是BMMFs的存在和相关的慢性炎症真的与结肠直肠癌相关吗?为了找到答案,Bund和同事们在结直肠癌样本中寻找Rep/CD68联合信号,并将其与一组年轻的无癌对照组结直肠癌组织样本进行比较。在癌症患者中,肿瘤环境中所有肠细胞中有7.3%为Rep/CD68联合信号阳性。而在对照组的肠细胞中,这个数字明显低于对照组,只有1.7%。

炎症过程的另一个迹象是Ethel-Michele de Villiers、Timo Bund和同事在rep阳性细胞的环境中检测到的活性氧水平升高。“这种氧自由基促进了基因突变的发展,”哈拉尔德·祖尔·豪森解释说。炎症特别局限于肠隐窝附近。这些管状空腔是肠干细胞的家园,它们负责肠黏膜的不断再生。肠干细胞不断产生大量的祖细胞,祖细胞分裂迅速,并受到这种促进突变的影响。累积的突变越多,基因受损的风险也就越大,这将导致细胞生长失控。众所周知,慢性炎症会导致癌症,一个众所周知的例子是慢性丙型肝炎病毒感染导致肝癌的发展。

“因此,我们认为BMMFs是一种间接致癌物,它可能作用于肠道黏膜的分裂细胞达数十年之久,”zur Hausen说。他假设,BMMFs感染通常发生在生命早期,大约在断奶的时候。

“研究结果支持了我们的假设,即食用牛奶和牛肉与结肠直肠癌的发生有因果关系,同时也为预防干预提供了可能性,”zur Hausen解释道。例如,BMMFs的早期检测可以识别出特别有风险的个体,他们应该及时寻求结肠直肠癌筛查。

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Ekaterina妮可缇娜蒂莫·外滩,Deblina Chakraborty,克劳迪娅·恩斯特,卡琳Gunst Boyana Boneva, Claudia Tessmer Nadine Volk,亚历山大?Brobeil Achim韦伯,Mathias Heikenwalder, Harald zur Hausen Ethel-Michele de Villiers:分析慢性炎性病变结肠的BMMF代表抗原表达和CD68巨噬细胞相互作用pNAS上2021年,DOI: 10.1073 / pnas.2025830118

德国癌症研究中心(Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ)拥有3000多名员工,是德国最大的生物医学研究机构。DKFZ的1300多名科学家研究癌症的发展过程,识别癌症风险因素并寻找新的策略来预防人们患上癌症。他们正在开发更精确地诊断肿瘤和更成功地治疗癌症患者的新方法。DKFZ的癌症信息服务(孩子)为病人、感兴趣的公民和专家提供关于癌症的所有问题的个人答案。

DKFZ与大学医院的合作伙伴共同经营海德堡和德累斯顿的国家肿瘤疾病中心(NCT)和海德堡的Hopp儿童肿瘤中心KiTZ。德国转化癌症研究联盟(DKTK)是德国六个健康研究中心之一,DKFZ在七个大学合作地点设有转化中心。NCT和DKTK网站将优秀的大学医学与DKFZ高调的研究相结合。他们致力于将有希望的方法从癌症研究转移到临床,从而提高癌症患者的机会。

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