多发性骨髓瘤（MultipleMyeloma,MM）是一种常见于中老年人血液系统浆细胞恶性肿瘤，随着我国人口老龄化不断增长，MM发病率呈明显上升趋势[1]。当前MM重要临床问题是复发难治。因此，探索新的诊疗方法是MM研究的重要目标之一。近年来，越来越多的证据提示肠道菌群或血清中代谢产物的异常改变与多种疾病相关[2,3]。探讨肠道菌群及代谢产物失衡与MM发生发展将为MM的诊疗提供新的手段。
年5月28日，中南大学周文课题组在Microbiome杂志在线发表题为Alterationsofgutmicrobiomeacceleratemultiplemyelomaprogressionbyincreasingtherelativeabundancesofnitrogen-recyclingbacteria的论文。
在本研究中，作者首先对来自健康对照(healthycontrol，HC)和初诊MM患者的粪便样本进行宏基因组测序，发现MM患者的肠道菌群相比于HC显著差异，尤其是氮源循环微生物(nitrogen-recyclingbacteria)显著富集于MM样本，如：Klebsiella和Streptococcus。同时，还发现差异丰度的微生物与宿主血清的差异代谢物显著相关，提示肠道菌群与宿主代谢存在关联。
随后，作者通过对5TGM1MM小鼠进行粪菌移植实验(fecalmicrobiotatransplantation，FMT)发现移植来自MM患者粪菌的小鼠MM肿瘤进程显著增快，在小鼠的骨髓、血清、盲肠内容物中都检测到更高浓度的谷氨酰胺。并且，进一步进行单菌移植（wild-typeKlebsiellapneumoniae和glnA-mutationKlebsiellapneumoniae），发现移植wild-typeKlebsiellapneumoniae的5TGM1小鼠MM肿瘤进程更快。另外，还发现喂食谷氨酰胺缺失饲料的5TGM1小鼠MM肿瘤进程得到缓解。
因此，本研究首次提出血液肿瘤MM宿主骨髓/外周血代谢产物-肠道菌群失衡促进MM发病的作用新机制：宿主MM骨髓微环境中氨基酸异常和大量轻链蛋白引起肾小管损害导致血尿素累积、且被肠道微生物利用致氮源循环微生物增殖；反之氮循环微生物致使尿素降解、谷氨酰胺合成、并被宿主吸收，从而加速宿主MM的肿瘤进程。该研究揭示了肠道菌群改变在加速MM肿瘤进展中的新作用机制，提示通过干预MM患者的肠道菌群可作为MM治疗的新靶标。
本研究研究示意图
中南大学基础医学院、肿瘤研究所周文研究员为论文通讯作者，团队医院简星星博士后、中南大学肿瘤研究所朱应红博士生为文章的并列第一作者。本研究得到从事代谢组学研究的贾伟教授团队在菌群和代谢组分析技术上的支持，以及上海生物信息技术研究中心谢鹭教授在宏基因组数医院血液科李剑教授在标本收集方面的重要协助。
原文链接：