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肝细胞癌HCC)是全球常见的恶性肿瘤之一,预后欠佳。多项研究提示肠道菌群失调可能促进HCC发展,但肿瘤内细菌除了通过代谢产物间接影响HCC的进展,能否直接与肿瘤细胞发生互作,尚不明确。

近日,中山大学附属第一医院肝胆胰外科中心匡铭团队在Cell Host & Microbe上发表了一项题为Intratumoral bacteriumEnterocloster bolteaepromotes hepatocellular carcinoma progression by directly binding tumor cells的研究。该研究通过宏基因组测序和16S rRNA测序,首次发现肠道细菌Enterocloster bolteaeE. bolteae)在HCC患者粪便显著富集,且其丰度与患者预后不良正相关。进一步的动物实验表明,E. bolteae能够破坏肠道屏障完整性,易位至肝脏并直接黏附于肿瘤细胞,从而促进HCC进展。机制上,研究团队揭示E. bolteae的表面蛋白PbpT(青霉素结合转肽酶结构域蛋白)直接结合肿瘤细胞膜受体DSG1(desmoglein 1),这不仅增强了细菌的定植能力,还阻断了DSG1的肿瘤抑制功能,进而激活MAPK信号通路,促进肿瘤细胞的增殖。

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研究团队首先对131例HCC患者和37名健康人的粪便样本进行宏基因组测序,发现

E. bolteae
在 HCC 组中显著富集,且 E. bolteae 的 丰度与患者血清 AFP 水平升高、微血管侵犯 ( MVI ) 和较短的总生存期相关。 16S rRNA 测序和 FISH 实验进一步 验证 E. bolteae 在 HCC 肿瘤组织中的定植率显著高于癌旁组织。在无菌小鼠和 SPF 小鼠模型中,
E. bolteae
灌胃 可破坏肠道黏液层和紧密连接蛋白(如 Claudin-3 和 E-cadherin ),增加肠道通透性,并促进细菌向肝脏易位,进而加速 DEN 、 HBV 或 MASH 等不同病因相关 HCC 的进展。

为阐明肿瘤内细菌与肿瘤细胞的直接互作机制,研究者通过扫描电镜和透射电镜,观察到

E. bolteae
可被肿瘤细胞微绒毛包裹并 侵入肿瘤细胞内 。体外实验表明,
E. bolteae
的膜蛋白是 其发挥 促肿瘤效应的关键。进一步通过蛋白质组学、 f ar- w estern blot 和分子对接分析,锁定 PbpT 为介导黏附的主要毒力因子。表面等离子共振( SPR )和免疫共沉淀证实 PbpT 与 DSG1 具有高亲和力结合。敲除 DSG1 后,
E. bolteae
的黏附能力显著下降,但意外的是, DSG1 缺失本身会通过激活 EGFR/MAPK 通路促进肿瘤生长,提示 PbpT 可能通过 “ 劫持 ”DSG1 的肿瘤抑制功能而发挥促癌作用。

该研究首次报道了E. bolteae作为HCC的独立致病菌,还提出了细菌-宿主受体直接互作调控肿瘤信号通路的式。与以往依赖TLR4等炎症通路的机制不同,

E. bolteae
通过 破坏肿瘤细胞抑癌分子的功能, 实现了对肿瘤细胞的精准操控,这为理解微生物在肿瘤微环境中的角色提供了新视角。此外,靶向 PbpT 的干预策略展现出良好的转化潜力,有望成为 HCC 个体化治疗的新突破口。

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该论文第一作者是中山大学附属第一医院匡铭教授博士后任旭鑫。中山大学附属第一医院副院长、肝胆胰外科中心主任匡铭教授是论文的最后通讯作者,精准医学研究院胡世贤教授、曾雪贞教授、肿瘤科龙健婷教授、许丽霞教授是论文的共同通讯作者。

https://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931-3128(26)00045-4

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