据科学家称,肠道微生物组的改变是许多接受化疗的患者发烧的意外原因,他们还发现癌症治疗期间食欲不振可能会引发同样会不利地升高体温的生物力。
导致癌症患者出现危险发烧的多米诺骨牌效应是由抗感染白细胞减少引起的,这种情况称为中性粒细胞减少症。化疗会降低血液中性粒细胞——白细胞和免疫系统的关键成分——导致一些但不是所有癌症患者发烧。这项新研究聚焦于肠道微生物组的作用以及它如何促进中性粒细胞减少性发热。
位于休斯敦的德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心的一个跨学科研究小组发现了有趣的证据,表明特定种类的有害细菌的增加会使接受化疗的人的肠道不堪重负。该研究为肠道微生物组在接受最广泛管理的癌症治疗之一的患者中的作用增加了一个诱人的新维度。
MD Anderson 基因组医学系的 Zaker Schwabkey 博士报告说,“并非所有患有癌症和严重中性粒细胞减少症的患者都会发烧 [但] 粪便微生物组可能在使患者的进展复杂化方面发挥作用”。
作为一项关于癌症患者中性粒细胞减少和发热的新分析的主要作者,Schwabkey 及其同事强调了化疗导致有害肠道微生物增加的几种方式。
对中性粒细胞减少症和发烧的担忧很重要,因为估计有一半接受化疗的癌症患者会出现一定程度的中性粒细胞减少症。据癌症协会称,对于接受白血病治疗的患者来说,这是一种常见的副作用。
传染病学会将中性粒细胞减少症患者的发烧定义为单一口腔温度 101 华氏度,约为 38.3 摄氏度;或者,持续一小时的温度为 100.4 华氏度(38.0 摄氏度)。任何接受癌症治疗的人出现中性粒细胞减少症都被认为是一种紧急情况,因为这些患者的免疫系统受到抑制,潜在的感染可能演变成危及生命的败血症。
肿瘤学家还强调,发生中性粒细胞减少症的患者发生严重、危及生命的感染的风险更高,这些感染更难抵抗。感染的脆弱性可以直接追溯到没有足够数量的抗感染嗜中性粒细胞来杀死侵入性感染引起的生物体。
MD Anderson 的研究深入研究了细胞毒性化疗如何帮助增加某些肠道代谢物、提高有害细菌的水平并减少肠道的保护性粘液层。
转向实验室的动物模型,研究小组发现,当他们将 119 名出现中性粒细胞减少性发热的癌症患者的肠道微生物群转移到受辐射的小鼠身上时,一些动物不可避免地也会发烧。
研究小组在分析小鼠的肠道微生物群时发现了过量的粘蛋白降解 Akkermansia 细菌,与中性粒细胞减少性发热患者体内的细菌相同。对粪便样本的研究证实,Akkermansia muciniphila 在缺乏足够的中性粒细胞的情况下大量复制,并与随后的发烧有关。这些细菌也值得注意,因为它们会降解粘蛋白,这意味着它们会主动消耗肠道的保护性粘蛋白层。
共有 63 名患者(53%)发烧,他们的粪便微生物组显示 Akkermansia muciniphila 的积累增加,这与在小鼠体内过度生长的物种相同。
在Science Translational Medicine中报道,Schwabkey 和合作者还研究了没有接受患者肠道菌群移植的动物。这些小鼠与接受人类肠道微生物群的小鼠一样,接受了辐射和化疗。但是第二组动物的食物摄入量也减少了,这导致肠道屏障受损,令人惊讶的是,导致了 A. muciniphila 细菌的过度生长。
有趣的是,该团队发现可以通过施用丙酸盐来避免细菌过度生长。这种流行的食品添加剂能够防止霉菌形成。作为一种添加剂,丙酸盐广泛存在于从烘焙食品到能量饮料的各种产品中。丙酸盐还可以抑制细菌生长,这使其成为防止 Akkermansia muciniphila 生长的理想选择。
在小鼠中,用丙酸盐或抗生素靶向 A. muciniphila 细菌生长有助于保护肠道粘液层并减少炎症和发烧。研究小组总结说,这些干预措施提出了针对癌症患者中性粒细胞减少性发热的可能预防和治疗策略。
Schwabkey 指出:“用丙酸盐或靶向 A. muciniphila 的抗生素治疗受辐射的小鼠可以保留粘液层,抑制鞭毛蛋白的易位,减少结肠中的炎症细胞因子,并改善体温调节。” “这些结果表明,饮食、代谢物和结肠粘液将微生物组与中性粒细胞减少性发热联系起来,并可能指导未来基于微生物组的预防策略。”
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