HBV-Tg小鼠模型证实肠道细菌经PbpT结合DSG1，推动肝细胞癌进展
2026-11-11 来源:南模生物 点击次数:24肝细胞癌占原发性肝癌的75%–85%，是全球第六常见的癌症、癌症相关死亡的第三位。多数肝细胞癌发生在肝硬化背景之上，而肠漏与菌群失调正是肝硬化的突出特征。与结直肠癌、胰腺癌相比，肝细胞癌的瘤内菌研究长期停留在菌群组成的描述性分析，缺少动物模型层面的机制研究与严格验证，细菌是否以及如何与肿瘤细胞直接相互作用，仍在很大程度上未被探索。
图. Cell Host & Microbe论文首页 肝细胞癌小鼠模型 肠道细菌促瘤
2026年2月24日，中山大学附属第一医院匡铭团队联合该院肿瘤中心、肝胆胰外科等在 Cell Host & Microbe 在线发表题为"Intratumoral bacterium Enterocloster bolteae promotes hepatocellular carcinoma progression by directly binding tumor cells"的研究论文。此研究表明，肠道细菌 Enterocloster bolteae 可易位至肝脏肿瘤，以表面蛋白 PbpT 结合肿瘤细胞受体 DSG1，解除 DSG1 的抑癌功能并激活 MAPK 信号，推动肝细胞癌进展。
南模生物为该研究提供了HBV-Tg小鼠模型（目录号：NM-TG-00003）。
患者粪便与肿瘤里同时富集的一株菌研究团队采集131 例肝细胞癌患者与 37 名健康人的粪便做宏基因组测序，并收集这些患者的配对肿瘤组织与癌旁组织。粪便菌群的 α 多样性在两组间没有显著差异，β 多样性则存在显著差异；共鉴定出 19 个差异菌种，其中 Flavonifractor plautii、Escherichia coli 与 E. bolteae 在患者中升高。E. bolteae 丰度较高的患者 5 年总生存更差，且该菌丰度与微血管侵犯（microvascular invasion, MVI）比例、血清甲胎蛋白（alpha-fetoprotein, AFP）与总胆红素（total bilirubin, TBIL）升高相关。16S 测序显示 Enterocloster 在肿瘤组织中的检出率高于癌旁，荧光原位杂交进一步确认其在肿瘤内的定植。
破坏肠屏障、经门静脉入肝，在多种病因模型中都加速肿瘤为判断因果，团队在二乙基亚硝胺（diethylnitrosamine, DEN）诱导的无菌小鼠中灌胃 E. bolteae，以 Streptococcus mutans 和 PBS 作对照。E. bolteae 组肠道通透性升高，黏蛋白 Mucin2 与紧密连接蛋白 claudin3、E-cadherin、occludin 的表达下调；荧光标记追踪可在肝区见到菌体信号，肝匀浆培养在 9 只中有 7 只分离出活菌。至 42 周，该组血清 AFP、肿瘤数目与体积、Ki-67 阳性细胞均升高，在 SPF 小鼠中重复出同样表型。该菌 DNA 仅在门静脉血而非外周血中检出，提示门静脉是入肝的主要路径。在 HBV-Tg 小鼠与代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（metabolic dysfunction-associated steatohepatitis, MASH）相关肝癌模型中，E. bolteae 同样加重肿瘤负荷，提示这一作用可跨越不同病因背景。
表面蛋白PbpT 抓住 DSG1，把抑癌开关变成促癌信号体外，活的E. bolteae 促进 Huh7 与 SNU449 增殖和克隆形成，而热灭活菌与两种细菌的条件培养基都不能，提示需要直接接触；电镜下菌体被肿瘤细胞微绒毛包裹并侵入细胞，对非肿瘤肝细胞系 THLE-2、THLE-3 的黏附则明显较弱。起效的是膜蛋白而非胞质蛋白，经多粘菌素 B 处理后活性不变，提示不依赖内毒素。按分子量分离后只有 70–130 kDa 组分有效，并从中鉴定出青霉素结合转肽酶结构域蛋白（penicillin-binding transpeptidase domain-containing protein, PbpT）。由工程化大肠杆菌表达的去内毒素重组 PbpT 可促进肿瘤细胞增殖，同样来源的 SecA 则不能。拉下实验与分子对接把受体锁定在桥粒芯糖蛋白 1（desmoglein 1, DSG1），表面等离子共振测得两者结合的解离常数为 3.41 nM，敲除 DSG1 后细菌黏附显著减少。出人意料的是，敲低 Dsg1 并未抑制肿瘤、反而加速进展，提示 DSG1 本身是抑癌因子；PbpT 与之结合后解除这一抑制并激活 MAPK，表现为 p-ERK、p-JNK 与 p-p38 MAPK 升高。
中和PbpT 可以把这条通路关掉团队用大肠杆菌表达的PbpT 片段免疫家兔制备中和抗体，该抗体可阻止 PbpT 与 DSG1 结合，并在体外取消 PbpT 的促增殖效应。在 C57BL/6 原位肝癌模型与裸鼠皮下模型中，中和抗体组的肿瘤重量与体积均低于 E. bolteae 灌胃组与 PbpT 注射组。
综上所述，此研究把一株肠道共生菌与肝细胞癌的进展联系起来：E. bolteae 破坏肠屏障后经肠-肝轴易位至肝脏肿瘤，以表面蛋白 PbpT 结合肿瘤细胞的 DSG1，解除其抑癌功能并激活 MAPK 信号。靶向 PbpT 为肝细胞癌提供了一个值得继续探索的治疗方向。