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eGastroenterology:产colibactin大肠杆菌对结直肠癌的影响

来源 2025-07-03 12:09:42 医疗资讯

导读

家族性腺瘤性息肉病(familial adenomatous polyposis, FAP) 是一种常染色体显性遗传疾病,由APC基因突变引起,表现为结直肠多发腺瘤。与一般人群相比,FAP患者患结直肠癌(colorectal cancer, CRC)的风险显著增加。近年来,产colibactin大肠杆菌(pks+E. coli)因其能制造colibactin(一种细菌产生的具有遗传毒性的次级代谢产物) 而受到关注。这种细菌可以定植于结肠黏膜上皮细胞,导致DNA损伤和细胞周期停滞,进而促进CRC的发生。

近日,来自日本京都府立医科大学和日本国立癌症中心的研究团队eGastroenterology上发表了题为“Contribution of colibactin-producing Escherichia coli to colonic carcinogenesis”的短篇报道,探讨了pks+E. coli在FAP患者中对CRC发生的影响。本研究通过对内镜收集的结直肠息肉样本进行分析,发现pks+E. coli的存在可能与FAP患者的癌症发生发展有关,但与息肉密度无关。此外,吸烟可能是pks+E. coli感染的一个重要因素。

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研究原理 

pks+E. coli产生的colibactin能够进入肠道上皮细胞,导致DNA损伤和细胞凋亡,从而促进肿瘤的发生。研究人员通过分析FAP患者和健康个体的结肠样本,评估pks+E. coli的存在及其对CRC发生的影响。

研究方法  

样本收集:从2018年1月至2019年8月,共收集了75名FAP患者的结肠息肉样本。

细菌培养:将冷冻的息肉组织解冻后,进行PCR检测以确认pks+E. coli的存在。

免疫组化:使用CD3、CD5、γ-pAX以及IL-6等抗体进行免疫组化染色,以评估炎症反应和细胞损伤状况。

研究亮点

1. pks+ E. coli与FAP患者发生癌症相关

研究发现,在未接受过结肠手术的FAP患者中,有CRC病史的患者pks+E. coli携带率显著高于无CRC病史的患者(风险比=3.250,95% CI:1.336-7.907)。这表明pks+E. coli可能在FAP患者的癌症发展中起重要作用。

2. 吸烟影响pks+E. coli感染

吸烟者的pks+E. coli阳性率显著高于非吸烟者(p=0.004),这提示吸烟可能是pks+E. coli感染的一个重要因素。尽管吸烟已被证明能促进息肉形成,但其与pks+E. coli的具体关联仍需进一步研究。

3. 炎症反应机制

pks+E. coli阳性组织显示出更多的上皮内炎症细胞浸润,提示炎症和免疫反应可能在colibactin相关的癌变中起到促进肿瘤发生的作用。研究还发现,暴露于colibactin的细胞会产生IL-6等促炎因子,从而加重炎症反应。

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图1:息肉的典型免疫组织病理学表现。展示了携带pks+E. coli(A-D)和未携带pks-E. coli(E-H)相关的息肉病变。(A)CD3免疫染色显示:淋巴细胞浸润粘膜固有层。(E)CD5免疫染色显示:阳性细胞浸润粘膜固有层。(B和F)γ-pAX免疫染色。(I)显示腺瘤细胞核γ-pAX阳性率(%)。(C和G)IL-6免疫染色。(J)通过免疫反应评分(IRS = 染色百分比评分 x 染色强度评分)评估IL-6表达,并显示IRS值。(D和H)IL-1β免疫染色。(K)显示IL-1β的IRS评分。比例尺:50 μm

4. 研究人群特征

研究纳入了未接受过结直肠手术的FAP患者,避免了手术对肠道菌群的干扰,为探究pks+E. coli对CRC发生的影响提供了更真实的研究背景。

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表1:10名未接受结直肠手术且有既往腺瘤癌变病史(均为非吸烟者)的FAP患者中,携带pks+E. coli患者的腺瘤表现出略高的肿瘤细胞核异型性,以及更多的上皮内炎症细胞浸润

总结与展望

本研究揭示了pks+E. coli在FAP患者CRC发生机制中的作用,为疾病预防和临床治疗提供了新思路。未来研究可通过更大规模的多中心研究,验证pks+E. coli与CRC之间的关联性或因果关系。此外,应重点解析pks+E. coli的突变特征(如SPS88或APC基因的反复变异),以阐明其长期致癌效应。同时,还需进一步探究吸烟与pks+E. coli感染之间的相互作用及其在癌症发生发展中的具体机制。

引证本文

Hideki Ishikawa, Ryogo Aoki, Michihiro Mutoh, Shingo Ishiguro, Takuji Tanaka, Noriyuki Miyoshi, Shingo Miyamoto, Takahiro Hamoya, Naohisa Yoshida, Keiji Wakabayashi, Kenji Watanabe - Contribution of colibactin-producing Escherichia coli to colonic carcinogenesis: eGastroenterology 2025;3:e100177.

https://doi.org/10.1136/egastro-2024-100177

Tags: eGastroenterology:产colibactin大肠杆菌对结直肠癌的影响  

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