Nature子刊发布癌症研究新发现：当病毒和细菌合作时

朱利叶斯马克西米利安大学(Würzburg)微生物学系研究小组组长Cindrilla Chumduri博士和她的团队现在首次证明，这不仅仅是一种怀疑，而是一种具体可证实的效应。

他们已经开发出了栩栩如生的器官复制品——所谓的3D类器官——在此基础上，他们研究了病原体和受其影响的组织之间的相互作用以及疾病过程。她在《自然通讯》杂志上发表了她的研究结果。

多种感染改变细胞。

“我们的研究使用类器官模型来显示多重感染的危险。这些创造了一个独特的细胞微环境，可能有助于组织的重新编程，从而促进癌症的发展，”Chumduri总结了她研究的中心结果说。为了做到这一点，这位传染病生物学家使用健康捐赠者的细胞来创建一个几乎是生理器官的子宫颈模型。

特别是，她的研究集中在两种组织类型上:第一种是所谓的外宫颈——延伸到阴道的宫颈粘膜部分。第二个是宫颈内膜，这是粘膜的一部分，在宫颈内侧，连接子宫。它们的基本任务是防止病原体进入子宫，从而帮助保持女性生殖道的无菌。

为什么Chumduri对这两种组织特别感兴趣?她说:“子宫颈外缘和宫颈内缘合并的地方形成了一个过渡区，特别容易感染和肿瘤。”她补充说，大多数宫颈癌都起源于那里。

人乳头瘤病毒和衣原体:一种恶意联盟，推动细胞转化

关注HpV和沙眼衣原体病原体也有充分的理由:“它们是最普遍的性传播病原体感染，”该研究的第一作者之一Stefanie Koster博士补充道。人类乳头瘤病毒(HpV)会导致癌症已经被证明很长时间了。这就是为什么自2007年以来，德国的女孩——现在也有男孩——能够接种疫苗。

事实上，90%以上的宫颈癌都有病毒DNA。然而，她们并不是唯一的罪魁祸首。事实表明，尽管80%以上的女性在其一生中感染了HpV，但患癌症的比例甚至不到2%。因此，沙眼梭菌合并感染被认为是驱动恶性组织形成的主要辅助因素。然而，该研究的另一位第一作者Rajendra Kumar Gurumurthy博士补充说:“这种合并感染的动态和潜在机制在很大程度上还不清楚。”

Chumduri解释说，问题在于“肿瘤病毒的DNA可以在肿瘤中找到，而与癌症相关的细菌很少在癌细胞中留下可检测到的元素。”然而，为了将细菌与癌症的发展联系起来，她说，有必要确定那些导致细胞发生病理变化的细胞和突变过程。Chumduri和她的团队现在已经系统地精确地解码了他们开发的类器官中的这些过程。

3D颈椎类器官开辟了新的研究机会

结果是:“我们的分析表明，HpV和衣原体引起了宿主独特的细胞重新编程，”科学家解释说。一些基因被两种病原体以不同的方式上调或下调，这与特异性免疫应答有关。除此之外，病原体影响了负责DNA损伤修复的所有调控基因的一个重要子集。

总的来说，研究结果表明，“HpV和衣原体在干细胞中的共同存在可能会对细胞和基因组的稳定性产生不利影响，并促进肿瘤的发展。”

与此同时，这项研究提供了第一个证据，表明Chumduri博士的团队开发的宫颈3D类器官适合研究宫颈生物学的各个方面，包括在接近生理条件下的药物测试。这些类器官的可培养性和对它们进行基因操纵的可能性因此为真正的临床前环境下研究慢性感染的发展、进展和结果开辟了新的途径。

Journal Reference:

Stefanie Koster, Rajendra Kumar Gurumurthy, Naveen Kumar, pon Ganish prakash, Jayabhuvaneshwari Dhanraj, Sofia Bayer, Hilmar Berger, Shilpa Mary Kurian, Marina Drabkina, Hans-Joachim Mollenkopf, Christian Goosmann, Volker Brinkmann, Zachary Nagel, Mandy Mangler, Thomas F. Meyer, Cindrilla Chumduri. Modelling Chlamydia and HpV co-infection in patient-derived ectocervix organoids reveals distinct cellular reprogramming. Nature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-28569-1