根据一项新的研究，来自美国马萨诸塞大学医学院的Marian Walhout博士和同事们发现，存在于人消化道中的细菌，即肠道菌群，可能在病人能够对化疗药物作出的反应中发挥着重要的作用。他们证实接受大肠杆菌喂食的秀丽隐杆线虫对化疗药物氟尿苷（floxuridine， FUDR）的敏感性是接受其他细菌喂食的线虫的100多倍。相关研究结果发表在2017年4月20日的Cell期刊上，论文标题为“Bacterial Metabolism Affects the C。 elegans Response to Cancer Chemotherapeutics”。
令癌科医生长期困惑的是，对患上相同疾病的两名病人如何对相同的治疗作出显著不同的反应，甚至是在具有相同的诊断结果的同卵双胞胎当中，也是如此。Walhout博士说，“患上结直肠癌的同卵双胞胎能够因他们的肠道微生物组存在差异而潜在地对相同的治疗作出非常不同的反应。如果我们能够了解细菌如何影响化疗的疗效或毒性，那么不难设想开发基于可能改善一些癌症治疗临床效果的益生菌（probiotics）的个人化疗法。”
模式生物秀丽隐杆线虫经常用于遗传研究。Walhout和同事们利用这种线虫（作为癌症的一种相关物）来确定不同的细菌如何可能增强或抑制癌症药物的效果。他们先给大肠杆菌喂食大肠杆菌或丛毛单胞菌（Comamonas），随后让这些线虫接触不同的化疗药物来评估它们的表型和基因型变化。其中的一种药物是被用来治疗结肠癌的抗代谢物FUDR。
相比于接受丛毛单胞菌喂食的线虫，接受大肠杆菌喂食的线虫对FUDR更加敏感。依赖于FUDR的剂量，这些线虫产生死亡的后代或者是完全不育的。然而，接受丛毛单胞菌喂食的线虫在接触相同剂量的FUDR时，产生活的后代。相比于接受大肠杆菌喂食的线虫，接受丛毛单胞菌喂食的线虫在接触100多倍的FUDR剂量时才会产生不育。
为了产生这种效果，这些细菌需要是活的以便当接触FUDR时，活跃地代谢这种药物或者产生一种代谢物。论文第一作者、Walhout实验室博士生Aurian Garcia Gonzalez说，“鉴于这些细菌已存在于人肠道微生物组中。人服用的任何药丸或药物会接触这些细菌，因此药物的疗效可能受到不同细菌的调节。”
这些研究人员随后利用基因筛选确定哪些细菌基因增加或降低药物在线虫中的疗效。这允许他们通过鉴定改善或减少FUDR在线虫中的疗效的细菌突变体来揭示FUDR治疗效果得到改善的分子机制。
Walhout说，“利用线虫和强大的基因筛选工具，我们能够潜在地利用益生菌开发出可能让一些化疗药物的效果最大化的个人化疗法。”
Walhout解释道，“我们可以测试能够给线虫喂食的任何细菌和具有观察到的表型的任何药物。鉴于可能想要测试上千种药物和细菌的组合，这让科学家们拥有巨大的测试空间。我们希望这项研究启发更多的人研究这种空间，并且在未来探究将我们的发现用于临床环境中。”
