結直腸癌可能在人機內最復雜的環(huán)境中發(fā)展，在那里人類細胞與大約10萬億個細菌共同生活，其中大部分細菌是未知的。在2014年圣地亞哥美國癌癥研究學會年度會議上，來自Wistar研究所的研究人員提交的一份研究結果顯示，腸道的結腸“微生物”可以改變腫瘤微環(huán)境，促進腫瘤的生長和擴散。

    他們的研究結果表明，沿著結腸的上皮細胞中的細菌毒力蛋白可能阻止DNA修復蛋白質。該項研究開啟了通過改變存在遺傳或者環(huán)境暴露風險人群的腸道內細菌的構成，改變結直腸癌風險的可能性。

    “有一個急劇的，未滿足的要求去研究新方法來確定結腸癌如何在腸道中形成的，以及什么觸發(fā)它變成了致命的形式，”Frank Rauscher教授（就職于Wistar研究所癌癥中心）說。“我們認為某些細菌蛋白質可以促進基因改變，這種改變?yōu)榻Y腸癌的進展創(chuàng)造了條件。”

    盡管結直腸癌發(fā)病率已經有所下降，可能與更廣泛的篩查有關，但是存活率沒有降低。據(jù)美國癌癥學會介紹，今年約有50000名美國人死于結直腸癌。“即使對參與結直腸癌的基因突變的了解已經有了很大提高，但這并沒有帶來總生存期的延長，”Rauscher說。

    腸道細菌通常為其人類宿主提供了許多益處，幫助消化，更直接排除致病菌。然而，無論是“友好的”共生菌還是感染性的致病菌，都被證明可以減輕炎癥反應，是由人類先天的免疫系統(tǒng)用于促進愈合，預防感染蔓延的重要工具。

    在這些研究中，Rauscher和同事們通過給結腸上皮細胞注射由EPEC（致病性大腸埃希菌）細菌產生的抗炎癥蛋白質。其中的一種蛋白質，NLEE,是一種靶向TAB2的酶，一種參與NF-κB途徑化學信號傳導的人類支架蛋白質。靶向TAB2導致腸道中大量炎癥活動的失活。

    Rauscher和同事們利用NLEE尋找可以靶向的其它蛋白質。值得注意的是，他們發(fā)現(xiàn)NLEE還具有阻斷關閉一種稱為ZRANB3蛋白質的能力，其參與了DNA修復。如果細菌感染了結腸細胞，就不再修復它們受損的DNA,基因突變將會積累，這將促進癌癥的生長。

    此外，隨著邵峰博士試驗室（北京生物科學研究所）的合作，他們證明了NLEE蛋白質通過使這些蛋白質甲基化攻擊TAB2和ZRANB3——本質上是增加了一個甲基分子——使靶向蛋白質呈現(xiàn)出來。NLEE專門攻擊TAB2和ZRANB3所謂的“鋅指”結構，這是在許多其它蛋白質中一種常見的結構基序。當研究人員確定NLEE結構時，他們發(fā)現(xiàn)蛋白質具體到某個特定的鋅指模式有一個深裂。EPEC感染結腸細胞的一項調查表明，這種鋅指模式對至少三個DNA修復酶是通用的，這表明NLEE在典型的預防癌癥生長的結腸機制上有廣泛的影響力。

    “我們的研究表明某些感染性腸道細菌，通常可以簡單引起胃部不適，在腸道細胞誘發(fā)基因改變（通過限制修復）能力，從而導致腫瘤發(fā)展，”Rauscher解釋。“這可能是限制了可以保護我們免受基因改變的腸道內細菌的數(shù)量，隨著時間推移這些突變在腸道細胞內堆積，造成癌癥發(fā)展。”

    根據(jù)Rauscher介紹，將腸道微環(huán)境看作是一個結腸癌孵化器是一種新方式，這取決于人類大腸常駐的和潛在感染的細菌類型和種類。Rauscher和同事們正在開始進一步驗證他們假設的項目。