病毒-细菌混合感染可以重组细胞，导致癌症！

马克斯·普朗克感染生物学研究所和Würzburg大学的科学家报告称，病毒和细菌之间的某种合作可能导致宫颈癌。为了得出这一发现，科学家们使用患者衍生的外颈类器官来模拟人类乳头瘤病毒(HpV16 E6E7)和沙眼衣原体的个体和合并感染动力学。

科学家们在《自然通讯》的一篇论文中指出:“我们的宫颈3D类器官提供了急需的近生理的体外模型，用于研究宫颈生物学的各个方面，包括女性生殖道感染和合并感染的影响及其分子机制。”该论文的资深作者、Würzburg大学微生物学主席Cindrilla Chumduri博士补充说，多重感染“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。”

新的发现证实了一个旧的怀疑。一段时间以来，人们注意到宫颈癌患者不仅感染人乳头瘤病毒，而且同时感染细菌病原体沙眼衣原体。这一观察结果表明，这两种病原体共同作用，对它们感染的细胞进行重组，使它们不受控制地退化和繁殖。

Chumduri及其同事所完成的工作的细节发表在一篇题为《Modeling Chlamydia and HpV co-infection in patient-derived ectocervix organoids reveals distinct cellular reprogramming》的论文中。例如，该论文描述了类器官中的外颈干细胞如何通过基因操纵引入E6E7癌基因来模拟HpV16整合。此外，该论文还提供了证据，表明类器官具有癌前病变的特征，保留了自我更新能力，并产生类似于健康类器官的成熟分层上皮。

“衣原体和HpV诱导的独特转录和翻译后反应导致宿主细胞过程的独特重编程，”这篇文章的作者写道。“引人注目的是，衣原体阻碍了hpv诱导的维持细胞和基因组完整性的机制，包括干细胞中的错配修复。”

人类乳头瘤病毒(HpV)会导致癌症已经被证明很长时间了。事实上，90%以上的宫颈癌都存在HpV DNA。然而，HpV并不是唯一的罪魁祸首。尽管超过80%的女性在其一生中感染HpV，但只有不到2%的女性会患上癌症。

因此，沙眼梭菌合并感染被认为是导致hpv相关宫颈癌恶性组织形成的主要辅助因素。“[HpV和沙眼C.]是最广泛的性传播病原体感染，”马克斯·普朗克感染生物学研究所的研究员、该研究的第一作者之一Stefanie Koster博士观察到。“然而，这种合并感染的动力学和潜在机制在很大程度上还不清楚，”马普感染生物学研究所的小组组长、该研究的另一位第一作者Rajendra Kumar Gurumurthy博士补充道。

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。

结果是:“我们的分析表明，HpV和衣原体会导致宿主的独特细胞重组，”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，这与特异性免疫反应有关。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，该研究表明，“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，并促进肿瘤进展。”该研究还表明，宫颈三维类器官适合研究宫颈生物学的各个方面，包括接近生理条件下的药物测试。

Chumduri的研究集中在两种组织类型上。第一个是所谓的外宫颈，这是延伸到阴道的部分宫颈粘膜。第二个是宫颈内膜——粘膜的一部分，在宫颈的更深处，连接着子宫。这些组织的基本任务是防止病原体进入子宫，从而帮助保持女性上生殖道的无菌。

Chumduri指出，子宫颈外缘和子宫颈内缘合并的地方形成了一个过渡区。“(这些地区)特别容易发生感染和肿瘤。”她补充说，大多数宫颈癌都起源于那里。

文章作者总结道:“[我们的]类器官的长期可培养性和基因操纵它们的能力，为在真实的临床前环境中研究慢性感染的起始、进展和结果开辟了途径。”“通过利用这一强大的发展，我们在这里展示了上皮组织、病毒和细菌共同感染的复杂的三方相互作用，以及对宿主细胞反应和命运的影响。”