肠道厌氧菌S.Moorei通过抑制AGK调节浸润性CD8+T细胞糖酵解增强直肠癌的辐射抵抗及机制
批准号:
82073329
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
高远红
依托单位:
学科分类:
肿瘤治疗抵抗
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
高远红
中文摘要
肠道细菌对肿瘤发生发展及治疗反应的调节是当前研究热点,但其与直肠癌辐射敏感性的关系尚无报道。我们前期发现:1)直肠癌组织中定植菌群与其辐射敏感性相关,辐射抵抗的癌组织中定植厌氧菌S.Moorei丰度显著高于敏感组;2)直肠癌组织中的浸润性CD8+T细胞在辐射抵抗组中匮乏而在敏感组中富集。研究又证实,CD8+T细胞中酰基甘油激酶(AGK)可通过促进糖酵解增强其自身增殖及免疫功能,而S.Moorei也被证实能够产生调节人体抗肿瘤免疫的硫化氢,且硫化氢可参与调控糖酵解。据此推测,S.Moorei代谢产物硫化氢可能作用于AGK,抑制CD8+T细胞的糖酵解及杀伤功能,进而增强直肠癌的辐射抵抗。本项目拟从分子、细胞和动物实验,旨在探究S.Moorei代谢产物硫化氢抑制AGK的生物学效应及机制。本项原创性研究开辟了肿瘤辐射敏感性调控领域一个新的研究方向,预期结果将为逆转直肠癌辐射抵抗提供新的思路和途径
英文摘要
The regulation of intestinal bacteria on tumor occurrence, development and treatment response is the current research focus, but the relationship between intestinal bacteria and radiosensitivity of rectal cancer has not been reported. We found that: 1) the colonization flora in rectal cancer tissue was related to its radiosensitivity, and the abundance of colonized anaerobes S.Moorei in radiation-resistant cancer tissue was significantly higher than that in sensitive group; 2) tumor infiltrating CD8+T cells in rectal cancer tissue were deficient in radiation resistance group and enriched in sensitive group. Studies have confirmed that acylglycerol kinase (AGK) in CD8+T cells can enhance its proliferation and immune function by promoting glycolysis, and S.Moorei has also been confirmed to produce H2S that regulates human anti-tumor immunity, and H2S can participate in the regulation of glycolysis. It is speculated that H2S, the metabolite of, S.Moorei, may inhibit the glycolysis and killing function of CD8+T cells by AGK, and then enhance the radiation resistance of rectal cancer. The purpose of this project is to explore the biological effect and mechanism of H2S, a metabolite of S.Moorei, on inhibiting AGK from molecular, cellular and animal experiments. This original study opens up a new research direction in the field of tumor radiosensitivity regulation, and the results will provide new ideas and approaches for reversing the radiation resistance of rectal cancer.
本项目旨在揭示局部晚期直肠癌(LARC)患者对新辅助放化疗(nCRT)反应的差异,探讨瘤内微生物组在此过程中的作用。尽管nCRT是LARC的标准治疗方案,但只有少数患者能获得病理完全缓解,因此,理解影响疗效的生物学因素是当前研究的热点。肿瘤微环境中的细菌群落被认为与癌症的形成、进展及治疗反应密切相关,尤其在结直肠癌中,瘤内微生物与宿主的相互作用可能影响nCRT的疗效。本研究通过宏基因组测序分析LARC患者的活检组织微生物组,探索微生物组与nCRT反应之间的关系。研究对象为73例在中山大学肿瘤防治中心接受nCRT联合全直肠系膜切除手术的LARC患者。根据nCRT疗效,患者分为良好反应组(GR)和不良反应组(PR)。通过微生物多样性分析、网络分析和功能分析,探讨了微生物组差异与nCRT反应的关系。细胞水平上,使用DLD1和RKO结直肠癌细胞株,验证了特定细菌对放射敏感性的影响。研究发现,GR与PR组在微生物多样性上存在显著差异。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA),识别到与肿瘤分期、侵袭特征及放化疗敏感性相关的微生物共发生模块。进一步的网络分析揭示了两个微生物群落网络的差异,PR组中有22个核心细菌,而在微生物网络从放化疗敏感转向抵抗的过程中,34个细菌驱动了这一变化。此外,LEfSe和ANCOM分析发现,GR组和PR组存在44种差异细菌,其中PR组中富集的产丁酸菌显著高于GR组。通过构建基于13种细菌的疗效分类器,研究发现该分类器在训练组和验证组中均表现出较好的预测能力(AUC分别为74.77%和73.98%)。进一步的功能分析表明,PR组中差异细菌的产丁酸基因和毒力因子显著富集,趋化、鞭毛组装和生物膜形成等通路在PR组中更加活跃,而GR组则富集万古霉素抗性及氨基酸、碳水化合物代谢通路。细胞实验结果表明,Flavonifractor plautii能够促进结直肠癌细胞增殖,并增强其放射抵抗性。综上所述,本研究发现F. prausnitzii、R. hominis、R. intestinalis和R. torques等细菌与nCRT的抗性密切相关,可能通过丁酸盐的产生作用于癌细胞。此外,F. plautii在细胞实验中显示出增强放射抵抗的作用,这为未来通过调控瘤内微生物组改善nCRT疗效提供了理论依据。
肠道细菌A.odontolyticus通过FABP5上调GPX4抑制铁死亡增强直肠癌放射抵抗
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批准号:82373213
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项目类别:面上项目
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资助金额:48万元
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批准年份:2023
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负责人:高远红
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依托单位:
肠道细菌P. asaccharolyticac通过LPS介导免疫效应调节直肠癌辐射抗拒性及机制
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批准号:2020A151501286
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2020
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负责人:高远红
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依托单位:
UBE2W调控直肠癌放射敏感性的分子机制
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批准号:81672987
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项目类别:面上项目
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资助金额:52.0万元
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批准年份:2016
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负责人:高远红
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依托单位:
直肠癌术前同期放化疗后pCR病例的筛选模型研究
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批准号:81071891
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项目类别:面上项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2010
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负责人:高远红
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依托单位:
国内基金
海外基金