Cell：肠道细菌还能改变癌症药物的活性

转载自中国生物技术网

美国UCL大学的一项新研究发现，癌症药物的活性会随着肠道微生物的变化而变化，该研究旨在理解线虫对于药物和营养物质的微生物处理方式。

这项发现表明，能够通过控制肠道细菌和饮食来改善癌症治疗，也强调了理解药物在不同个体之间有效性差异的重要性。

近日发表在的《Cell》上的这项研究（点击左下角阅读原文）使用了一种新型高通量筛选方法，阐明了宿主、肠道微生物和药物作用之间的复杂关系。

UCL生物科学博士Filipe Cabreiro说：“大肠癌治疗的效果在不同个体之间差异很大。我们想要弄明白，这是否是由于微生物改变了身体处理药物的方式。我们开发了一套严格的用于临床前筛选药物相互作用（在宿主和微生物环境下）的系统。该系统还可用于为药物投递设计细菌，因此它具备彻底改变癌症治疗的潜力。”

第一作者Timothy Scott说：“我们无法知道人体内有多少与药物和食物相互作用的微生物。直到现在，弄清楚宿主、微生物和药物之间的关系仍然是相当困难的。微生物通常被分离出来孤立地研究，而这本身是不现实的。通过我们这套系统研究发现，药物活性可能会被肠道微生物增强或抑制。”

研究团队的成员来自UCL、欧洲分子生物学实验室(EMBL, 德国)、赫尔辛基大学、伦敦大学，他们开发了一种基于秀丽隐杆线虫的三向筛选方法。线虫常常被作为研究人类代谢的简单模型，因为它与人类有进化相似性，在微生物方面也具有可比关系。

他们通过改变细菌基因和药物种类及剂量的方式，对线虫的55000种情况进行了筛选。之后研究团队使用计算分析方法详细描述了细菌的遗传、饮食来源和化学成分影响氟尿嘧啶(Fluoropyrimidines)这种大肠癌药物的方式。

氟尿嘧啶的作用方式是阻止DNA复制，这也就阻止了细胞分裂，癌细胞的特征之一就是不受控制的分裂。它们常被作为前体药物使用，意味着需要肝脏分解它们才能成为有活性的药物。尽管氟尿嘧啶是一种常见的癌症治疗药物，但是并没有统一的剂量要求，而且遗传因素也无法解释这种药物的个体差异性。

这项研究中的广泛筛选阐述了细菌改变药物活性的两种不同方式。第一，一些细菌能够帮助将这种前体药物处理成为活性药物；第二，一些细菌能够影响细胞的代谢环境，使细胞更容易在药物的作用下死亡。

研究团队还发现，如果不考虑宿主、微生物和药物之间的互相作用，那么癌症治疗手段的成功率很可能会受到影响。比如，抗生素药物二甲双胍会降低氟尿嘧啶在线虫体内的活性，因为它会抑制细菌的积极作用。

Cabreiro博士说：“过去人们忽略了药物治疗疾病的实际方式，而我们的研究阐明了这一点。我们计划在此领域进一步研究，弄清楚哪种微生物对药物在人体中的活性有影响，以及如何通过饮食补充来调节，这对癌症治疗将有深远的影响。”

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