馬克斯普朗克感染生物學(xué)研究所和維爾茨堡大學(xué)的科學(xué)家報告說，病毒和細菌之間的某種合作可能會導(dǎo)致宮頸癌。為了得出這一發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們使用源自患者的子宮頸外類器官來模擬人乳頭瘤病毒(HPV16E6E7)和沙眼衣原體的個體和共感染動態(tài)。
科學(xué)家們在《自然通訊》的一篇論文中指出：“我們的宮頸3D類器官提供了急需的近生理體外模型，以研究宮頸生物學(xué)的各個方面，包括女性生殖道感染和合并感染的影響及其分子機制。”該論文的資深作者、維爾茨堡大學(xué)微生物學(xué)系主任CindrilaChumduri博士補充道，多重感染“創(chuàng)造了一個獨特的細胞微環(huán)境，可能有助于組織的重新編程，從而促進癌癥的發(fā)展。”
新的發(fā)現(xiàn)證實了一個古老的懷疑。一段時間以來，人們注意到，宮頸癌患者不僅感染人乳頭瘤病毒，還同時感染細菌病原體沙眼衣原體。這一觀察結(jié)果表明，這兩種病原體共同作用，對它們感染的細胞進行重新編程，使其退化并不受控制地繁殖。
Chumduri及其同事完成的工作細節(jié)發(fā)表在一篇題為“患者來源的宮頸外器官中衣原體和HPV共感染建模揭示了獨特的細胞重編程”的論文中。例如，該論文描述了如何對類器官中的宮頸外干細胞進行基因操作，以引入E6E7癌基因來模擬HPV16整合。此外，該論文還提供了證據(jù)，表明這些類器官具有癌前病變的特征，保留了自我更新能力，并產(chǎn)生了與健康類器官相似的成熟分層上皮。
“衣原體和HPV誘導(dǎo)的獨特轉(zhuǎn)錄和翻譯后反應(yīng)導(dǎo)致宿主細胞過程的獨特重編程，”該文??章的作者寫道。“引人注目的是，衣原體阻礙了HPV誘導(dǎo)的維持細胞和基因組完整性的機制，包括干細胞中的錯配修復(fù)。”
早已證明HPV可以致癌。事實上，90%以上的宮頸癌中都存在HPVDNA。然而，HPV并不是唯一的罪魁禍首。盡管超過80%的女性一生中都會感染HPV，但只有不到2%的女性會患上癌癥。
因此，與沙眼衣原體的混合感染被認為是驅(qū)動HPV相關(guān)宮頸癌惡性組織形成的主要輔助因素。“[HPV和沙眼衣原體]是最廣泛的性傳播病原體感染之一，”馬克斯·普朗克感染生物學(xué)研究所研究員、該研究的第一作者之一StefanieKoster博士觀察到。馬克斯·普朗克感染生物學(xué)研究所的組長、該研究的另一位第一作者RajendraKumarGurumurthy博士補充道：“然而，這種雙重感染的動態(tài)和潛在機制在很大程度上尚不清楚。”
問題在于，“與腫瘤病毒不同，其DNA可以在腫瘤中找到，與癌癥相關(guān)的細菌很少在癌細胞中留下可檢測到的元素，”Chumduri解釋道。盡管如此，她說，為了將細菌與癌癥的發(fā)展聯(lián)系起來，有必要確定那些導(dǎo)致細胞發(fā)生病理變化的細胞和突變過程。Chumduri和她的團隊現(xiàn)在已經(jīng)系統(tǒng)地解碼了他們開發(fā)的類器官中的這些過程。
結(jié)果：“我們的分析表明，HPV和衣原體會導(dǎo)致宿主獨特的細胞重編程，”科學(xué)家解釋道。兩種病原體以不同的方式上調(diào)或下調(diào)一些基因，這與特異性免疫反應(yīng)相關(guān)。除其他外，病原體影響負責(zé)DNA損傷修復(fù)的所有受調(diào)控基因的一個重要子集。
總體而言，該研究表明“干細胞中HPV和衣原體的共存可能會對細胞和基因組穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，并促進腫瘤進展。”該研究還表明，子宮頸的3D類器官適合研究子宮頸生物學(xué)的各個方面，包括在接近生理條件下的藥物測試。
Chumduri的研究重點是兩種組織類型。第一個是所謂的子宮頸陰道部——宮頸粘膜延伸到陰道的部分。第二個是子宮頸內(nèi)膜——位于子宮頸內(nèi)部、連接子宮的粘膜部分。這些組織的基本任務(wù)是防止病原體進入子宮，從而幫助保持女性上生殖道無菌。
Chumduri指出，“子宮頸外和子宮頸內(nèi)融合的區(qū)域形成了一個過渡區(qū)。“[這些區(qū)域]特別容易發(fā)生感染和腫瘤。”她補充說，大多數(shù)宮頸癌都起源于那里。
《自然通訊》文章的作者總結(jié)道：“[我們的]類器官的長期可培養(yǎng)性以及對其進行基因操縱的能力，為在真實的臨床前環(huán)境中研究慢性感染的發(fā)生、進展和結(jié)果開辟了途徑。”“通過利用這一強大的發(fā)展，我們在這里展示了上皮組織、病毒和細菌共感染的復(fù)雜三方相互作用，以及對宿主細胞反應(yīng)和命運的影響。”
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