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肠道菌群会失活药物抗癌作用 精选

已有 5424 次阅读 2017-6-7 17:25 |系统分类:海外观察|关键词:学者

http://www.nature.com/news/gut-bacteria-can-stop-cancer-drugs-from-working-1.22109

肠道菌群是指肠道内存在的多种微生物,研究发现肠道菌群对健康有非常重要的作用,例如和肥胖、糖尿病等代谢性疾病以及帕金森病等中枢神经系统疾病都存在密切关系,近年来越来越受到医学生物学领域的重视。大多数研究都从肠道菌群的正面作用出发,也有少数研究从负面效应研究,例如有学者就认为肠道菌群可能也是某些疾病发生的基础,也有人从肠道菌群和药物相互作用角度开展研究。药物和肠道菌群的关系,应该有多种效应,一是导致药物失去作用,另一种应该是药物产生作用需要经过肠道菌群的协助,也有一种可能是减少药物毒性。

在精准医学概念的推动下,许多研究者都将目光放在个体基因组,例如患者基因组和药物效应关系的研究。越来越多的证据发现,个性十足的微生物组也能对药物的作用产生重要影响。

有证据表明,健康人代谢某些药物的方式取决于微生物组成。64日在新奥尔良召开的美国微生物学会会议上,研究人员报告了这方面的研究结果。生活在人类身体内的细菌会吃任何它们遇到的营养物质,这种物质可能是人吃的食品,也可能是药品。或者说细菌从整体上对食物没有选择性,几乎来者不拒。菌群的这种灵活性可能会带来不良效应,例如可以把某些药物代谢成没有用的物质,甚至变成有毒的化合物。

纽约爱因斯坦医学院计算生物学家Leah Guthrie正在对一种化疗药物伊立替康的数据进行分析,这种药物会导致某些患者发生严重腹泻。过去动物实验结果发现,一种来自细菌的酶β-葡萄糖醛酸酶能修改伊立替康等有类似结构的药物,通常肝脏解毒就是对目标化合物进行类似修饰,给化合物添加一个葡萄糖醛酸结构。但是来自细菌的β-葡萄糖醛酸酶能将药物转化为有毒的化合物。

采集20名健康人粪便样本,将伊立替康放入,结果从其中4中样品中发现出现高浓度伊立替康有毒修饰分子。虽然这些粪便样本中细菌种类并没有不同,但这些细菌中存在更多能产生β-葡萄糖醛酸酶菌株。这些人肠道中葡萄糖转运蛋白也高于他人,意味着有可能会吸收更多有毒化合物,也更容易产生肠胃问题。研究负责人爱因斯坦医学院的微生物学家Libusha Kelly说,课题组正在计划采集服用伊立替康的癌症患者粪便样本,以研究该药物和患者肠道菌群相互作用。北卡罗莱纳大学教堂山分校结构生物学家Matthew Redinbo说,对理解肠道菌来源的酶与药物相互作用是非常重要的,这是一个很好的开端。他过去曾经发现,肠道菌能对一些消炎药如布洛芬产生类似修饰作用,这会导致长期肠道毒性。

但是这类研究目前仍然处于现象描述阶段。哈佛大学生物化学家Emily Balskus说,研究人员已经确定了几十个肠道细菌,这些细菌具有修饰药物的作用,被修饰目标包括治疗帕金森病和焦虑的一些药物。细菌对药物的干扰也可以解释为什么动物模型研究结果总不能预测药物对人类的毒性。因为动物和人类有不同的微生物。虽然一些负责分解这些药物的酶已被确定,但仍然有许多问题没有被解决。尤其是不清楚这些酶具体如何工作,也不清楚如何阻断这些酶的活性。

6月2日《科学》发表一篇论文,发现应用于阴道预防艾滋病替诺福韦凝胶药物,能被一种女性阴道含有的一种加德纳菌属分解成无效的成分,但科学家还不知道这个过程是如何工作的。最终科学家一定能找到控制这些微生物发挥作用的方法和药物,并将这种作用转化为治疗疾病。将来如果发现某患者肠道微生物组存在问题,医生可能会给患者服用一种酶抑制剂,或通过调整饮食成分给细菌提供某些营养。膳食干预动物实验结果发现,能通过饮食成功阻断降解地高辛的肠道细菌活性。他Redinbo在北卡罗来纳州成立了一家生物科技公司,正在申请临床试验的许可,计划给癌症患者服用β-葡萄糖醛酸酶抑制剂和伊立替康。不过全面理解药物和肠道菌群的关系,仍然有很长的路要走。




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1 杨正瓴

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