维生素D可调节肠道微生物组提高抗肿瘤能力
英国弗朗西斯·克里克研究所Giampazolias等研究发现维生素D可通过调节肠道微生物组来提高个体抗肿瘤能力,抑制肿瘤生长。(Science. 2024, 384: 428-437.)
既往研究显示,维生素D可减缓癌细胞的生长速度,并促进细胞凋亡,提示维生素D有潜在抗肿瘤效果。为了寻找证据支持这一推测,研究者分析了丹麦一个涉及约150万人的数据库,分析结果显示,个体体内维生素D水平较低与癌症风险更高具有联系。而对于癌症患者来说,维生素D水平越高,患者对免疫治疗的反应越好。这让研究者更加确信,维生素D在肿瘤抑制中扮演着重要的角色。
研究者将目光聚焦到了血液中的特殊蛋白——Gc球蛋白,它能结合维生素D和其代谢分子,因此Gc球蛋白极大限制了维生素D的可利用性。实验中,研究者尝试构建了一批缺乏Gc球蛋白的小鼠,然后测试它们对黑色素瘤的反应,结果显示这些小鼠可以显著抵抗肿瘤生长,并且更好地响应免疫检查点抑制剂(ICI)的治疗。
即使简单地在小鼠饲料中增添维生素D,也可以让小鼠获得上述好处,这无疑说明维生素D可利用水平越高,就越能抵抗肿瘤的生长。研究者将缺乏Gc球蛋白的实验小鼠与野生型小鼠在一个环境下共同培养后,野生型小鼠也逐渐获得了肿瘤抵抗力。在所有条件都一样的前提下,影响因素就指向了微生物,即实验小鼠粪便中的微生物,对野生型小鼠产生了影响,从而让它们获得了类似的好处。
因为肠道上皮细胞存在大量的维生素D受体,所以当维生素D被肠道吸收后微生物组不出意外会发生变化。在观察中,食用富含维生素D食物的小鼠粪便中富含一种名为脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)的细菌,而脆弱拟杆菌又已经被发现可以提升ICI的治疗效果。
研究者也进一步扩展了相关实验,通过灌胃的方式将脆弱拟杆菌引入了野生型小鼠的胃肠道,发现这种方式也可以提升野生小鼠的抗肿瘤能力。而如果野生小鼠先食用了富含维生素D的食物,再增加脆弱拟杆菌的水平,则不会观察到更明显的肿瘤抑制效果,这说明维生素D对脆弱拟杆菌的影响,就已经足够带来全面的抗肿瘤效果了。
研究者指出,这些发现对癌症治疗很重要,维生素D通过提升“好”微生物的水平来帮助免疫系统,增加抗癌能力。当然,为了精准地借助维生素D来抗癌,还需要解决研究中涌现出来的新问题,比如为何维生素D会与脆弱拟杆菌丰度相关,肠道上皮细胞的维生素D受体被激活后发生了什么?解答这些问题将有助于我们更好地了解这种常见维生素的抗癌好处。 (编译 张嘉佳)