于君教授專訪:香港中文大學(xué)醫(yī)學(xué)院消化道腫瘤實(shí)驗(yàn)中心主任
編者按:
目前對(duì)于人體內(nèi)微生物尤其是腸道微生物的研究如雨后春筍般出現(xiàn),研究人員希望通過(guò)研究人類腸道中的微生物群落,了解人腸道中細(xì)菌的物種分布,最終為后續(xù)研究腸道微生物與人的肥胖、消化系統(tǒng)疾病、糖尿病等代謝性疾病、免疫系統(tǒng)疾病、炎癥的關(guān)系提供非常重要的理論依據(jù),達(dá)到預(yù)防和監(jiān)控的目的。
于君教授長(zhǎng)期以來(lái)從事消化道腫瘤分子機(jī)制、腫瘤基因組學(xué)、腫瘤分子標(biāo)志物鑒定、腫瘤基因治療等。在腫瘤研究領(lǐng)域獲獎(jiǎng)十余項(xiàng),如, 國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)一項(xiàng) (2016);國(guó)家創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)(2016); 國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一項(xiàng) (2012);教育部自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)兩項(xiàng) (2011, 2014); 教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)一項(xiàng) (2012); 卓越科研獎(jiǎng)等 (2016)。
此外,于君教授還將于2017.03.24-25日出席由生物谷主辦的“2017(第三屆)腸道微生態(tài)與健康國(guó)際研討會(huì)”,并為大家?guī)?lái)題為“Microbiota in Colorectal Cancer”的報(bào)告。
那么對(duì)于近期消化領(lǐng)域的熱門研究,于君教授如何評(píng)價(jià)及其研究組在相關(guān)領(lǐng)域又有哪些新的突破呢?下面是生物谷的采訪。
生物谷:于教授您好,非常感謝您此次接受生物谷的邀請(qǐng)來(lái)參加“2017腸道微生態(tài)與健康國(guó)際研討會(huì)”。您一直致力于消化道腫瘤這一疾病領(lǐng)域的研究,請(qǐng)問(wèn)從形成原因上看,消化道癌癥與其他種類的癌癥有什么不同?
回答:對(duì)于癌癥的發(fā)生并未有一個(gè)確定的因素。遺傳因素和環(huán)境因素都可以促進(jìn)癌癥的發(fā)生發(fā)展,與其他癌癥相比,腸道微生態(tài)改變與消化道腫瘤的關(guān)系更為密切。研究腸道微生態(tài)的改變對(duì)消化道腫瘤的發(fā)生及作用和機(jī)制顯得更為重要。
生物谷:腸道微生物導(dǎo)致消化道腫瘤的主要途徑有哪些?如何監(jiān)測(cè)?
回答:消化道腫瘤我們主要研究的是大腸癌和胃癌:
1)大腸癌(CRC): 已知的腸道微生態(tài)可能導(dǎo)致大腸癌的機(jī)制可概括如下:
首先微生物可以通過(guò)損傷DNA的方式引發(fā)大腸癌。例如,帶有“pks”基因島的某種腸致病性大腸桿菌可編碼聚酮肽基因毒素“Colibactin”,導(dǎo)致宿主腸上皮細(xì)胞內(nèi)DNA錯(cuò)配修復(fù)蛋白表達(dá)下調(diào),直接導(dǎo)致DNA損傷,從而引發(fā)腫瘤。某些糞腸球菌(Enterococcus. Faecalis)可產(chǎn)生超氧陰離子(superoxide anions)從而造成宿主DNA損傷和基因組不穩(wěn)定,導(dǎo)致腸上皮細(xì)胞異倍體突變,引發(fā)大腸癌變。另一個(gè)與大腸癌有關(guān)的微生物是腸毒性脆弱類桿菌(ETBF),分泌20kD金屬蛋白酶腸毒素(BFT)。當(dāng)腸道上皮細(xì)胞株暴露于腸毒素時(shí),細(xì)胞粘附分子被裂解,產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)導(dǎo)致細(xì)胞因子信號(hào)途徑的活化,細(xì)胞增殖 。
其次,微生物還可以通過(guò)炎癥/免疫反應(yīng)引發(fā)相關(guān)通路發(fā)揮作用。腸道菌群失調(diào)所導(dǎo)致的慢性炎癥被認(rèn)為是大腸癌發(fā)生的高危因素。遺傳學(xué),藥理學(xué)及流行病學(xué)數(shù)據(jù)均已證實(shí)。例如,細(xì)菌可以促進(jìn)NF-κB和環(huán)氧合酶2 (COX-2)、前列腺素通路(Bcl)等相關(guān)同路的持續(xù)激活,釋放促炎細(xì)胞因子,增強(qiáng)活性氧和活性氮水平導(dǎo)致炎癥反復(fù)發(fā)作。炎癥信號(hào)進(jìn)一步增加氧化應(yīng)激,促進(jìn)DNA誘變,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生;激活上皮細(xì)胞促存活和抗凋亡途徑,促進(jìn)腫瘤的發(fā)展, 創(chuàng)造腫瘤微環(huán)境, 導(dǎo)致血管生成、遷移與腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn), 促進(jìn)腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。例如在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,腸毒性脆弱類桿菌(ETBF)在ApcMin/+小鼠體內(nèi)還可激活STAT3信號(hào)通路,導(dǎo)致發(fā)生選擇性Th17免疫反應(yīng),分泌大量IL-1,明顯誘發(fā)結(jié)腸炎及大腸癌變。普通擬桿菌可通過(guò)Toll樣受體(Toll-like receptors, TLRs) 介導(dǎo)NF-κB的炎癥刺激導(dǎo)致腫瘤發(fā)生,NF-κB通過(guò)誘導(dǎo)Wnt信號(hào)通路的突變,進(jìn)而導(dǎo)致腸道表皮細(xì)胞突變,并釋放炎癥因子(如IL-1, IL-6和IL-8等),粘附分子以及血管新生因子共同促進(jìn)腫瘤細(xì)胞在腸道內(nèi)的生存。
再次, 腸道微生態(tài)的變化同時(shí)也是大腸癌微生態(tài)環(huán)境代謝產(chǎn)物變化的結(jié)果,一些腫瘤相關(guān)的細(xì)菌能夠產(chǎn)生有毒代謝物,促進(jìn)癌細(xì)胞的生長(zhǎng),例如丁酸。
可見(jiàn)細(xì)菌導(dǎo)致癌癥的分子機(jī)制不同且通路非常復(fù)雜。我們團(tuán)隊(duì)率先采用宏基因組研究腸癌患者和健康人共128例糞便菌群組成差異(Gut 2017)及16S測(cè)序研究 259例腸粘膜癌前病變到癌變的菌群結(jié)構(gòu)變遷(Nature Communications 2015)均證實(shí)腸道微生態(tài)失衡與腸癌密切相關(guān);根據(jù)此兩個(gè)項(xiàng)目的成果及進(jìn)一步的驗(yàn)證,首次揭示多個(gè)候選大腸癌驅(qū)動(dòng)細(xì)菌,包括P.anaerobius、P.stomatis和P.micra等;我們的前期研究表明部分細(xì)菌可通過(guò)激活胞內(nèi)ROS,增加SREBP2轉(zhuǎn)錄活性并促進(jìn)膽固醇合成,發(fā)揮促癌作用(Gastroenterology, 2017)。
2)胃癌:現(xiàn)階段與胃癌相關(guān)的細(xì)菌主要是幽門螺旋桿菌。幽門螺標(biāo)菌通過(guò)分泌有毒物質(zhì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激,慢性炎癥和宿主DNA損害,促進(jìn)癌癥發(fā)生。 我們團(tuán)隊(duì)的研究也發(fā)現(xiàn)其他和胃癌相關(guān)的細(xì)菌,希望可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)細(xì)菌促進(jìn)胃腸道腫瘤的相關(guān)機(jī)制。
如何監(jiān)測(cè): 我們近期的研究發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)定期檢查糞便中的細(xì)菌基因標(biāo)記物來(lái)診斷和監(jiān)測(cè)大腸癌,文章已經(jīng)發(fā)表在相關(guān)的國(guó)際期刊上包括Gut (2016)和Clinic Cancer Research (2016)。
生物谷:您認(rèn)為腸道微生物研究面臨的最大難點(diǎn)是什么?
回答:最大難點(diǎn)在于腸道菌群龐大,與人體的相互作用關(guān)系復(fù)雜。我們策略實(shí)首先通過(guò)單菌來(lái)研究其對(duì)大腸癌發(fā)生發(fā)展的作用,并研究宿主對(duì)細(xì)菌的反應(yīng)來(lái)研究其交互作用。在其次通過(guò)多種細(xì)菌相互混合來(lái)研究其致癌作用,為之后的臨床研究提供理論依據(jù)。
生物谷:您怎么看益生元或益生菌對(duì)于腸道微生態(tài)平衡的影響? 是否有利于消化道腫瘤病人的健康恢復(fù)?
回答:益生菌:改善宿主腸道的微生態(tài)平衡,從而發(fā)揮有益作用一種活性微生物。益生菌主要有四大功能:
一,幫助消化吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),許多益生菌菌株在腸胃中可形成各種消化酶,這些消化酶可以更好的幫助消化人體所攝入的食物以及吸收食品中的營(yíng)養(yǎng)成分。
二,產(chǎn)生重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如維生素等,能夠?qū)趋莱砷L(zhǎng)和健康有重要作用。
三,抵抗細(xì)菌病毒的感染,提升免疫力,益生菌可以通過(guò)殺滅有害菌的化學(xué)物質(zhì)以及與有害菌競(jìng)爭(zhēng)空間和資源來(lái)抑制他們的成長(zhǎng)。
四,預(yù)防和治療某些疾病,如腸道綜合癥,呼吸道感染,生殖系統(tǒng)感染,過(guò)敏,口臭等。
益生元:是一種膳食補(bǔ)充劑,主要是由一些寡糖類的物質(zhì)組成,也叫低聚糖。人體不能夠直接吸收和利用,但是這種物質(zhì)卻可以促進(jìn)益生菌的增長(zhǎng)和繁殖。
益生菌和益生元都會(huì)影響腸道菌群的平衡,但影響的方式完全不同,關(guān)鍵在于益生菌是作為新的細(xì)菌進(jìn)入人體腸道之中,改善人體腸道的微生態(tài),而益生元卻是直接作用于人體腸道的菌群,二者之間相互聯(lián)系,相互促進(jìn)。初步科學(xué)臨床實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示:益生菌的補(bǔ)充或有助于免疫系統(tǒng),腸道健康,預(yù)防癌癥等健康支持作用。同時(shí)多補(bǔ)充腸道益生菌也是戰(zhàn)勝癌癥的重要因素。 益生菌在預(yù)防癌細(xì)胞突變過(guò)程中與腸道黏膜細(xì)胞接觸的機(jī)會(huì),減少癌變幾率;通過(guò)爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和產(chǎn)生酸性代謝產(chǎn)物,如細(xì)菌素,過(guò)氧化氫,直接抑制和殺滅致病微生物;通過(guò)代謝產(chǎn)生的酶和解毒物質(zhì)減少和排除有毒物質(zhì),降解或吸附致癌物,從而減輕其毒性,凈化腸道;排斥有害菌的生長(zhǎng)從而阻止腸內(nèi)致癌物質(zhì)的形成,改善腸道環(huán)境刺激;增強(qiáng)人體免疫系統(tǒng),抵制癌細(xì)胞的繁殖。
生物谷:近年來(lái),腸道微生物組的相關(guān)研究吸引了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。除了消化道腫瘤,在許多生理甚至精神疾病的成因都在腸道微生物中找到了線索。請(qǐng)問(wèn)您是怎樣看待這一發(fā)展趨勢(shì)的?
回答:根據(jù)比較無(wú)菌動(dòng)物(Germ-free)與常規(guī)培養(yǎng)動(dòng)物(SPF)的差異,證明腸道微生物在促進(jìn)宿主免疫成熟,營(yíng)養(yǎng)吸收代謝和神經(jīng)發(fā)育等發(fā)面都有很重要的作用,而且疾病的發(fā)生發(fā)展多與免疫,營(yíng)養(yǎng)吸收代謝和神經(jīng)發(fā)育相關(guān),因此許多生理甚至精神疾病的成因都在腸道微生物中找到了線索都是正常的,并且以后估計(jì)會(huì)有更多的疾病報(bào)道與腸道微生物相關(guān)。
精神疾病發(fā)面,最近報(bào)道Sampson T R等(Cell, 2016, 167(6): 1469-1480. e12.)發(fā)現(xiàn):與移植正常人腸道微生物到無(wú)菌小鼠相比,移植帕金森綜合征患者的腸道微生物到無(wú)菌小鼠能促進(jìn)小鼠a-突觸核蛋白介導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)功能障礙癥。
腫瘤研究方面,我們實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備發(fā)表的一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:與移植正常人腸道微生物到無(wú)菌小鼠相比,移植結(jié)直腸癌患者的糞便到無(wú)菌小鼠能顯著促進(jìn)腸道上皮細(xì)胞PCNA的表達(dá)(細(xì)胞增殖的標(biāo)記物)。
于君教授
香港中文大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師;長(zhǎng)江學(xué)者講座教授。香港中文大學(xué)醫(yī)學(xué)院消化道腫瘤實(shí)驗(yàn)中心主任;香港中文大學(xué)消化疾病研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任;美國(guó)消化協(xié)會(huì)腫瘤常務(wù)理事 (American Gastroenterological Association Oncology Council Member);香港科學(xué)工作者協(xié)會(huì)副主席;國(guó)際癌癥基因組聯(lián)盟(International Cancer Genome Consortium, ICGC)委員。任十余種世界著名醫(yī)學(xué)編委(包括:Oncogene副主編, Life Science 副主編, Scientific Reports, Oncogenesis編輯)。
已發(fā)表SCI 研究論文290余篇,影響因子10以上52篇,包括: Nature、Nature Biotechnology, Cancer cell、Cell Metablism、J Clin Oncol、J Clin Invest、Mol Cell、Gastroenterology、Hepatology、Gut、Nature Communication等。
會(huì)議日程 |
2017年3月24日 星期四 |
時(shí)間 |
演講題目 |
演講人 |
單位 |
9:00-9:40 |
腸道微生態(tài)與人體健康 |
李蘭娟 |
浙江大學(xué) 工程院院士 |
9:40-10:20 |
醫(yī)學(xué)的系統(tǒng)論與整合觀 |
樊代明 |
第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院 工程院副院長(zhǎng)/院士 |
10:20-10:40 |
茶歇&展臺(tái)參觀 |
10:40-11:20 |
腸道微生態(tài)與重大消化疾病 |
楊云生 |
中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院 主任 |
11:20-12:00 |
生微生物對(duì)于個(gè)體發(fā)育的重要影響以及腦腸軸的形成與人類后天智力的關(guān)系(擬) |
金鋒 |
中國(guó)科學(xué)院心理研究所 研究員 |
12:00-14:00 |
午餐休息 |
14:00-14:40 |
腸道微生態(tài)的臨床應(yīng)用研究 |
李 寧 |
同濟(jì)大學(xué)附屬十院腸道微生態(tài)治療中心 主任 南京總醫(yī)院腸道微生態(tài)治療中心 主任 |
14:40-15:10 |
精準(zhǔn)解碼腸道微生物組的新方法和新思路 |
薛正晟 |
上海派森諾生物科技股份有限公司 博士 |
15:10-15:30 |
茶歇&展臺(tái)參觀 |
15:30-16:00 |
TBD |
TBD |
金唯智 |
16:00-16:40 |
從幽門螺桿菌根除治療的影響看腸道微生物組變化特征 |
張建中 |
中國(guó)疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所 副所長(zhǎng) |
2017年3月25日 星期五 |
時(shí)間 |
演講題目 |
|
嘉賓 |
9:00-9:40 |
糞菌移植治療慢性乙型肝炎的研究 |
任建林 |
廈門大學(xué)醫(yī)學(xué)院微生態(tài)研究院 院長(zhǎng) 廈門大學(xué)附屬中山醫(yī)院消化病醫(yī)院 執(zhí)行院長(zhǎng) |
9:40-10:20 |
小腸菌群過(guò)度增殖(擬) |
姜 泊 |
北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院消化內(nèi)科 主任 |
10:20-10:40 |
茶歇&展臺(tái)參觀 |
10:40-11:20 |
Microbiota in Colorectal Cancer |
于 君 |
香港中文大學(xué)消化疾病研究所 主任 |
11:20-12:00 |
腸道微生態(tài)消化心身健康問(wèn)題的處置 |
陳勝良 |
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院 教授 |
12:00-14:00 |
午餐休息 |
14:00-14:40 |
人體微生物組與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué):我們?cè)撊绾慰创?/FONT> |
朱寶利 |
中科院微生物研究所 研究員 |
14:40-15:10 |
野生動(dòng)物保護(hù)宏基因組學(xué)研究進(jìn)展與展望 |
魏輔文 |
中科院動(dòng)物研究所 副所長(zhǎng) |
15:10-15:30 |
茶歇&展臺(tái)參觀 |
15:30-16:00 |
單細(xì)胞水平的功能基因組學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)和合成生物學(xué)(擬) |
徐 健 |
中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程所 研究員 |
16:00-16:40 |
Gut microbiome and health at macro- and micro-scale |
王 軍 |
比利時(shí)魯汶大學(xué) 研究員 |
16:40 |
會(huì)議結(jié)束 |
2017(第三屆)腸道微生態(tài)與健康國(guó)際研討會(huì)
會(huì)議地點(diǎn):上海星河灣酒店
會(huì)議優(yōu)惠截止日期:3月10號(hào)