吃“糖”抗癌？Nature重磅：口服甘露糖或是癌症新疗法 | 热心肠日报

今天是第936期日报。

Nature：口服甘露糖有望改善癌症治疗

Nature[IF:41.577]

① 甘露糖可抑制多种肿瘤生长、增强化疗药物效果，口服甘露糖对肿瘤小鼠也有同样效果，且不影响小鼠体重和健康；② 甘露糖被癌细胞摄取后，以甘露糖-6-磷酸的形式积累，影响糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径和聚糖合成，损害葡萄糖代谢；③ 甘露糖与化疗药物联合使用，可降低抗细胞凋亡的Bcl-2家族的蛋白水平，从而促进肿瘤细胞死亡；④ 肿瘤细胞对甘露糖的敏感性与磷酸甘露糖异构酶（PMI）水平负相关，PMI可作为对甘露糖敏感性的标志物。

Mannose impairs tumour growth and enhances chemotherapy
11-21, doi: 10.1038/s41586-018-0729-3

【主编评语】肿瘤细胞有独特的代谢特征，对葡萄糖有很高的需求。Nature刚刚发表了由英国比特森癌症研究所主导的研究，通过体外和小鼠实验表明，与葡萄糖同为己糖的甘露糖，可抑制肿瘤生长、增强化疗药物的治疗效果；该研究还鉴定出磷酸甘露糖异构酶水平可影响肿瘤细胞对甘露糖的敏感性，可作为标志物预测甘露糖辅助治疗的效果。这些发现意味着，口服甘露糖或许能作为一种简单又安全的治疗手段，增强癌症治疗效果，期待临床研究对此进行验证。（@mildbreeze）

Nature子刊：肥胖在癌症治疗中的“双刃剑”效应

Nature Medicine[IF:32.621]

① 在肥胖小鼠及肥胖人体中，PD1+ T细胞比例增加，Ki67+ T细胞比例降低；② 瘦素部分介导了上述现象，并与PD-1表达水平相关；③ 肥胖可促进肿瘤细胞生长和T细胞耗竭；④ 在荷瘤小鼠中，肥胖增强了PD-1单抗的治疗效果，减少了肿瘤的体积及转移；⑤ 在152名临床癌症患者（其中39名BMI≥30）中，肥胖与PD-1/PD-L1单抗的疗效增强有关，肥胖患者的无进展生存期及总生存期更长；⑥ 肥胖对癌症具有矛盾效应，或可作为一些癌症免疫疗法的生物标志物。

Paradoxical effects of obesity on T cell function during tumor progression and PD-1 checkpoint blockade
11-12, doi: 10.1038/s41591-018-0221-5

【主编评语】Nature Medicine上发表的一项最新研究，发现肥胖在癌症治疗中的矛盾效应：肥胖可促进肿瘤细胞的增长，但在使用PD-1/PD-L1单抗治疗时，肥胖患者表现出了更长的无进展生存期及总生存期。（@沈志勋）

Nature子刊：肥胖抑制了小鼠NK细胞的抗肿瘤作用

Nature Immunology[IF:21.809]

① 肥胖可诱导NK细胞中过氧化物酶体增殖激活受体（PPAR）驱动的脂质积累，导致细胞代谢和转运完全“瘫痪”；② 脂肪酸、PPARα/δ激动剂可模拟并抑制mTOR介导的糖酵解，以阻止细胞毒性机器（cytotoxic machinery）向NK细胞-肿瘤突触的转运；③ 抑制PPARα/δ或阻断脂质向线粒体的运输，可逆转NK细胞的代谢瘫痪并恢复细胞毒性；④ 肥胖小鼠中，NK细胞的抗肿瘤应答受损，且无法减少肿瘤生长；⑤ 重塑NK细胞的代谢或可改善肥胖患者的癌症治疗结果。

Metabolic reprogramming of natural killer cells in obesity limits antitumor responses
11-12, doi: 10.1038/s41590-018-0251-7

【主编评语】Nature Immunology上发表的一项最新研究，发现肥胖可通过扰乱NK细胞的代谢通路及胞内蛋白的转运，以抑制NK细胞的抗肿瘤应答，在肥胖小鼠中NK细胞无法减少肿瘤的生长。这一发现提示在肥胖癌症患者中，改善NK细胞的代谢或是一种新的治疗策略。（@沈志勋）

Nature子刊：使用宏基因组数据预测细菌的生长速率

Nature Methods[IF:26.919]

① 在宏基因组中准确定量没有完整序列的微生物生长动态具有重要意义但充满挑战；② DEMIC 基于多样本宏基因组中重叠群和覆盖度的值，通过评估重叠群相对于复制原点的间距，准确比较样品间细菌生长速率的差异；③ DEMIC 在不同样本大小和组装质量的模拟和真实数据中表现良好，好于既有的 iRep 方法，与 PTRC 方法相当（但该方法仅适用于有完整基因组的物种）；④ DEMIC 使用 Perl 和 R 语言开发，以命令行模式运行，通过 GPL 协议发布。

Quantifying and comparing bacterial growth dynamics in multiple metagenomic samples
11-12, doi: 10.1038/s41592-018-0182-0

【主编评语】现在关于如何评价环境中细菌生长速率的工具不多，DEMIC 是目前比较突出的一个。（@gaoch）

工程菌的合成生物学工具箱（综述）

Trends in Biotechnology[IF:13.578]

① 经过遗传工程改造的微生物（尤其是益生菌等共生细菌），有望用于疾病的诊断和治疗；② 为实现对外部信号的感知并转化为特定应答，工程菌需要具备传感输入、控制基因表达、记忆、产生和输送治疗分子、“自杀”等功能，相应的遗传“工具箱”在不断扩充；③ 针对压力、温度、群体感应信号和其他小分子的装置，可控制治疗分子的生成和输送；④ 基于营养缺陷型、温敏调控、毒素-抗毒素中和作用的 “自杀”开关，可用于确保工程菌的生物安全性。

Engineering Microbial Living Therapeutics: The Synthetic Biology Toolbox
10-11, doi: 10.1016/j.tibtech.2018.09.005

【主编评语】工程菌作为一种新兴的活菌疗法，与传统治疗手段相比有不少潜在优势，有望用于疾病的诊断和防治，包括癌症和代谢疾病等棘手的慢性疾病，但目前基本还处于研发阶段，相应的遗传“工具箱”也在不断扩充。Trends in Biotechnology近期发表的综述对此进行了详细介绍，值得专业人士关注。（@mildbreeze）

口服联合抗生素对健康人肠道菌群的短期和长期影响

Journal of Antimicrobial Chemotherapy[IF:5.217]

① 纳入13名健康受试者，10名口服联合抗生素（万古霉素、环丙沙星和甲硝唑）7天，3名不做处理，分析受试者口服抗生素前后（治疗前、第9天、第49天和第8-31个月后）的粪便菌群；② 口服抗生素造成肠道菌群短期内多样性下降和组成结构的急剧变化，链球菌属和乳杆菌属过度生长，具有重要代谢功能的菌减少（如丁酸产生菌）；③ 6周后，菌群的组成结构大部分恢复到基线水平，8-31个月后基本回归基线但仍有变化，主要体现为低丰度菌的存在或消失。

Long-term impact of oral vancomycin, ciprofloxacin and metronidazole on the gut microbiota in healthy humans
11-12, doi: 10.1093/jac/dky471

【主编评语】Journal of Antimicrobial Chemotherapy发表的一项最新研究，分析了健康受试者口服1疗程联合抗生素后，肠道菌群的变化和恢复情况，显示出健康人肠道菌群有较强的抗扰动恢复能力，但抗生素仍会对菌群造成长期影响，菌群结构和组成难以完全复原。（@mildbreeze）

抗生素诱导幼年期肠道菌群失调，可促进小鼠过敏

Allergy, Asthma and Clinical Immunology[IF:2.051]

① 生命早期长期暴露于万古霉素可引起小鼠肠道菌群发生显著变化，表现为厚壁菌门丰度降低，炎性变形菌门含量增加；② 这些菌群失调的小鼠经花生抗原刺激后，出现耳部肿胀和刮擦等局部过敏类反应，循环免疫球蛋白E（IgE）水平升高，但未见全身性过敏或类过敏性反应；③ 肿瘤坏死因子-α（TNF-α）在花生过敏小鼠模型中可作为佐剂，与抗原刺激后的局部过敏反应相关；④ 生命早期接触抗生素导致的菌群失调，可影响小鼠对TNF-α和抗原刺激的反应。

Perinatal antibiotic exposure alters composition of murine gut microbiota and may influence later responses to peanut antigen
11-01, doi: 10.1186/s13223-018-0263-8

【主编评语】生命早期的肠道菌群失调，可能增加儿童过敏性疾病风险。本研究在小鼠模型中证实，幼年期长期暴露于抗生素可导致肠道菌群失调，并增加对花生抗原的局部过敏类反应，伴随血液中IgE水平升高。（@mildbreeze）

益生菌对手术部位感染的作用效果仍需进一步研究

Surgical Infections[IF:1.689]

① 手术部位感染（SSI）仍然是导致发病和死亡的重要因素，使用抗生素会丧失微生物多样性或丰度，且会减慢伤口的愈合速度；② 已经在一些研究中评估了使用益生菌来预防感染的效果，但是它们的具体效用还不清楚；③ 目前在研究和临床医学中对益生菌疗法缺乏统一的标准化；④ 益生菌改变肠道菌群的能力是显而易见的，但要全面了解其对SSI的影响，需要更广泛而系统的研究。

Probiotics in Prevention of Surgical Site Infections
11-03, doi: 10.1089/sur.2018.231

【主编评语】手术部位感染是进一步致病、导致死亡和增加医疗成本的重要原因，尤其在病原体耐药性增加的情况下，需考虑更多替代方案来控制该问题，比如益生菌，虽然其具有改变肠道微生物组的能力，但其对手术部位感染的全面影响仍需慎重对待，需要广泛的系统研究。（@可乐）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，MAY DAY，Adam刘永鑫-中科院-宏基因组，陈国忠(Jack chen)，祁玉丽，梁婷

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