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腾讯登录【STTT】浙江大学李兰娟/郑树森揭示肝细胞癌肿瘤内细菌与代谢物和遗传学改变相互作用
| 导读 | 9月28日，浙江大学李兰娟和郑树森团队在Signal Transduction and Targeted Therapy上在线发表了一篇题为“Intratumoral bacteria interact with metabolites and genetic alterations in hepatocellular carcinoma”的研究论文。该研究揭示了肿瘤微生物群与宿主代谢、表观遗传和... |
9月28日，浙江大学李兰娟和郑树森团队在Signal Transduction and Targeted Therapy上在线发表了一篇题为“Intratumoral bacteria interact with metabolites and genetic alterations in hepatocellular carcinoma”的研究论文。该研究揭示了肿瘤微生物群与宿主代谢、表观遗传和基因表达谱的变化密切相关。
研究背景
01
尽管许多肿瘤都有瘤内细菌，但由于检测技术有限，肿瘤微生物组的特征很难分析。最近，Nejman等人发现不同肿瘤类型具有不同的微生物群，细菌代谢与临床特征密切相关。他们从七种肿瘤中识别出了微生物组的癌症类型特异性微生物特征。在癌症基因组图谱中，33种癌症的主要癌症类型之内和之间的组织和血液中被发现了独特的微生物读段和标签，这表明癌症微生物组可能为癌症诊断提供新的信息。
虽然更好的测序技术已确定肿瘤内微生物组是肿瘤微环境的一个重要组成部分，但HCC中微生物、代谢物和潜在的基因调控网络的特征尚不清楚。
研究概述
02
为了研究微生物组，研究人员分析了浙江大学医学院第一附属医院的47对HCC组织和正常对照肝组织。研究人员发现HCC组织在门、科和属水平上，和对照组织的微生物种群结构存在差异，且其整体微生物组成明显偏离正常肝组织。
HCC患者的标志性微生物环境表明，代谢物的变化可能受到肿瘤微生物群的影响。研究人员用液相色谱-质谱(LC-MS)鉴定出不同的代谢物，发现与正常肝组织相比，HCC组织的代谢模式是不同的。
由于越来越多的证据表明微生物组影响宿主表观遗传调节，研究人员通过测定五对HCC肿瘤和正常肝组织的转录组和表观基因组，分析了DNA甲基化对差异基因表达的影响。RNA-seq显示，HCC组织中有737个转录本明显下调，1004个转录本上调。差异表达基因（DEGs）的基因集富集分析（GSEA）表明，高表达基因主要在细胞周期、细胞周期过程、核染色体、蛋白质-DNA复合物和类似途径中富集。
为了进一步了解DEGs的功能，研究人员使用STRING数据库构建了蛋白质 - 蛋白质相互作用网络，确定了五对HCC组织和正常肝组织的DNA甲基化图谱。他们发现，这些DEG的甲基化模式在HCC和正常组织之间是不同的。基因组不同区域的甲基化导致基因表达的不同调节机制。因此，研究人员使用聚类分析确定了基因组中差异甲基化胞嘧啶（DMC）的分布，对前500个显著不同的甲基化位点进行了分析。分析显示，基因启动子区域内CpG岛DNA甲基化的增加抑制了转录起始，从而使这些基因沉默。相反，启动子区域的DNA甲基化减少导致靶基因表达增加。
通过Spearman相关分析，研究人员发现一些微生物，如Halomonas，与某些代谢物呈显著正相关，而与lL -精氨酸、O -磷酸乙醇胺、对乙酰氨基酚和迷迭香酸呈负相关。此外，研究人员还分析了微生物组和宿主转录组的相互作用，发现10个代谢组相关的微生物类群与25个甲基化相关的DEGs密切相关。
研究总结
03
总之，HCC组织和配对正常组织的微生物组、代谢组、宿主转录组和DNA甲基化显示了几种瘤内微生物特征。此外，微生物种类与代谢物、DNA甲基化与基因改变、微生物种类与基因改变之间的相关性可能为更好地理解肿瘤微环境提供帮助。与肿瘤发生和进展密切相关的微生物可能成为HCC患者诊断和预后的新生物标志物。然而，还需要进一步验证细菌在HCC肿瘤中的存在以及它们对肿瘤细胞表型的影响。（转化医学网360zhyx.com）
参考资料：
https://www.nature.com/articles/s41392-022-01159-9
注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。
研究背景
01
尽管许多肿瘤都有瘤内细菌，但由于检测技术有限，肿瘤微生物组的特征很难分析。最近，Nejman等人发现不同肿瘤类型具有不同的微生物群，细菌代谢与临床特征密切相关。他们从七种肿瘤中识别出了微生物组的癌症类型特异性微生物特征。在癌症基因组图谱中，33种癌症的主要癌症类型之内和之间的组织和血液中被发现了独特的微生物读段和标签，这表明癌症微生物组可能为癌症诊断提供新的信息。
虽然更好的测序技术已确定肿瘤内微生物组是肿瘤微环境的一个重要组成部分，但HCC中微生物、代谢物和潜在的基因调控网络的特征尚不清楚。
研究概述
02
为了研究微生物组，研究人员分析了浙江大学医学院第一附属医院的47对HCC组织和正常对照肝组织。研究人员发现HCC组织在门、科和属水平上，和对照组织的微生物种群结构存在差异，且其整体微生物组成明显偏离正常肝组织。
HCC患者的标志性微生物环境表明，代谢物的变化可能受到肿瘤微生物群的影响。研究人员用液相色谱-质谱(LC-MS)鉴定出不同的代谢物，发现与正常肝组织相比，HCC组织的代谢模式是不同的。
由于越来越多的证据表明微生物组影响宿主表观遗传调节，研究人员通过测定五对HCC肿瘤和正常肝组织的转录组和表观基因组，分析了DNA甲基化对差异基因表达的影响。RNA-seq显示，HCC组织中有737个转录本明显下调，1004个转录本上调。差异表达基因（DEGs）的基因集富集分析（GSEA）表明，高表达基因主要在细胞周期、细胞周期过程、核染色体、蛋白质-DNA复合物和类似途径中富集。
为了进一步了解DEGs的功能，研究人员使用STRING数据库构建了蛋白质 - 蛋白质相互作用网络，确定了五对HCC组织和正常肝组织的DNA甲基化图谱。他们发现，这些DEG的甲基化模式在HCC和正常组织之间是不同的。基因组不同区域的甲基化导致基因表达的不同调节机制。因此，研究人员使用聚类分析确定了基因组中差异甲基化胞嘧啶（DMC）的分布，对前500个显著不同的甲基化位点进行了分析。分析显示，基因启动子区域内CpG岛DNA甲基化的增加抑制了转录起始，从而使这些基因沉默。相反，启动子区域的DNA甲基化减少导致靶基因表达增加。
通过Spearman相关分析，研究人员发现一些微生物，如Halomonas，与某些代谢物呈显著正相关，而与lL -精氨酸、O -磷酸乙醇胺、对乙酰氨基酚和迷迭香酸呈负相关。此外，研究人员还分析了微生物组和宿主转录组的相互作用，发现10个代谢组相关的微生物类群与25个甲基化相关的DEGs密切相关。
研究总结
03
总之，HCC组织和配对正常组织的微生物组、代谢组、宿主转录组和DNA甲基化显示了几种瘤内微生物特征。此外，微生物种类与代谢物、DNA甲基化与基因改变、微生物种类与基因改变之间的相关性可能为更好地理解肿瘤微环境提供帮助。与肿瘤发生和进展密切相关的微生物可能成为HCC患者诊断和预后的新生物标志物。然而，还需要进一步验证细菌在HCC肿瘤中的存在以及它们对肿瘤细胞表型的影响。（转化医学网360zhyx.com）
参考资料：
https://www.nature.com/articles/s41392-022-01159-9
注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。
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