在接受肿瘤学杂志采访时，医学博士基思·威尔逊（Keith T. Wilson）讨论了一种可能有助于预防胃癌的药物。威尔逊博士和他的同事最近发表的一项研究表明，一种化学预防药物也可以直接作用于幽门螺杆菌(H. pylori)，这种细菌是胃癌的主要病因

问:首先，你能谈谈幽门螺杆菌及其在胃癌中的作用吗?

威尔逊博士:1984年，澳大利亚研究人员巴里·马歇尔(Barry Marshall)和罗宾·沃伦(Robin Warren)在《柳叶刀》(the Lancet)上发表了一篇具有里程碑意义的论文，发表了一项重大发现，他们因此获得了诺贝尔医学奖。这一发现把胃部感染和幽门螺杆菌联系起来，把胃部炎症和溃疡疾病联系起来;后来，人们认识到这与胃癌有关。

就流行病学而言，这种细菌感染了全球大约一半人口的胃，在拉丁美洲，即墨西哥、中美洲、南美洲以及亚洲大部分地区，这种细菌的感染率尤其高。这种细菌已经与人类共同进化了至少6万年，甚至更长时间。在所有感染者中，1%的人会患上癌症。但是如果你考虑一下世界上有多少人被感染，这仍然是一个很大的数字——全世界每年有将近一百万的胃癌病例。胃癌是世界上第二大癌症死亡原因。大家一致同意的是，胃癌的发展过程是通过胃炎症的组织学级联发生的，也就是胃炎，这在所有被感染的人中是很普遍的。

大约40%的慢性炎症患者会发展到下一个阶段，即萎缩性胃炎，由分泌酸的顶叶细胞和其他专门的上皮细胞的损失组成，这被认为是胃壁的大转折点。在过去的10到20年里，有人认为这种萎缩，这种酸分泌的丧失，通过改变生态位和允许胃中其他微生物的繁荣，可能会导致致癌，因为我们现在知道有一个胃微生物群，当你失去酸的时候可能会发生改变。然后，在患有萎缩性胃炎的患者中，有些会发展为胃肠道化生，这是一种可以相当稳定的癌前病变。其中一些患者会发展为发育不良，然后发展为癌症。

许多研究者已经研究了癌症的发展过程，一个共同的概念是持续不断的胃部炎症会导致氧化应激诱导的DNA损伤，如果细胞存活但DNA损伤，这会导致DNA突变和癌症风险。我们的目标是确定我们能做些什么来防止这个过程，因为这需要几十年的时间。

问：目前有没有检测和治疗任何原发性感染的方法，这是否在世界上任何地方都是常规的做法？

威尔逊博士：其中一个争议是，“我们什么时候真正需要检测幽门螺杆菌感染？”“在胃肠学界唯一绝对一致同意的是，如果有人患有胃或肠的消化性溃疡病，则应进行幽门螺杆菌检测。最常见的方法是从胃中获取活检或一组活检。病理学家将用苏木精和伊红染色胃样本，并寻找中性粒细胞的存在，这是幽门螺杆菌感染的标志。如果他们看到中性粒细胞，他们会在粘膜里寻找幽门螺杆菌，可能会做一个银染色（也称为施泰纳染色）来寻找胃中与上皮细胞定位的细菌。这对幽门螺杆菌并不是完全特异的，但是如果你看到典型的螺旋形或螺旋形细菌，这就是幽门螺杆菌感染的很好证据。

其他一些医院可以使用的组织学技术是幽门螺杆菌免疫组织化学。其他非常常用的检测幽门螺杆菌的方法包括血清学检查，在血清学检查中，你要寻找针对幽门螺杆菌的免疫球蛋白G（IgG）抗体特征，这表明在人的生活中的某个阶段，他们感染了幽门螺杆菌。它不能提供对当时胃部状况的了解，也不能用来评估根除率，因为如果患者接受抗生素治疗，IgG抗体效价可能不会改变。然而，我个人认为血清学测试非常有用。例如，我在经历过胃肠道出血的患者中对他们进行了排序，因为您不想对这些患者进行胃活检，或者对那些显示出胃肠化生且活检中未发现活跃的幽门螺旋杆菌的患者进行了排序。

其他测试包括大便抗原，它比血清学测试更受欢迎，因为它被认为是同样敏感的，我相信它更便宜。这项测试旨在寻找粪便中幽门螺杆菌抗原的证据。另一种有时使用的测试是尿素呼吸测试，其中患者饮用含有放射性标记尿素的饮料。由于细菌有尿素酶作用于尿素，它会产生一种反应，导致二氧化碳的排出；因此，患者吸入这种放射性标记的尿素，将二氧化碳吸入一个袋子，然后放入机器中。这已被用于评估根除，以及在一些他们想要进行筛查而不必进行活组织检查的国家。

在治疗方面，这始终是一个正在进行的调查领域，而且相当复杂。你需要使用一种疗程，通常包括两种，有时是三种抗生素；20年前流行的最初疗程是甲硝唑、四环素和铋。然后治疗进展到质子泵抑制剂加阿莫西林和克拉霉素的更常见的方案。所有这些疗程的问题在于，在患者居住的特定位置可能存在不同的抗生素耐药性模式。这方面的研究非常深入。

最新的建议是四重疗法，包括质子泵抑制剂、铋和两种抗生素，其理念是抗生素的选择应在一定程度上基于局部耐药模式。最近，人们对克拉霉素的耐药性非常关注，所以有很多其他的替代疗法。该方案通常包括至少一个质子泵抑制剂加上两种抗生素，但已证明添加铋更有效。另外，14天比10天更有效，7天更有效。我们通常使用14天的疗程。抗生素的剂量相当高，因此，例如，阿莫西林和克拉霉素的剂量比你可能用于呼吸道感染的剂量要高得多。这是复杂的，阻力是一个问题。在美国，根除的成功率可能不太理想；四联疗法的成功率接近90%，但三联疗法的成功率可能低于80%。对欠发达地区的研究表明，根除率甚至低于这一水平。

问：你的实验室最近发现了一种可以直接针对幽门螺杆菌的化合物。你能告诉我们你用来鉴定这种化合物的方法和化合物是什么吗？

威尔逊博士：我们研究的化合物是二氟甲基鸟氨酸，简称DFMO。这是一种在肿瘤学上非常有名的药物；它是合成多胺的限速酶的抑制剂，简称为鸟氨酸脱羧酶或ODC。ODC由鸟氨酸产生腐胺。腐胺是一种可以代谢成精胺和亚精胺，精胺是哺乳动物的另外两种主要多胺。多胺稳态的调节是相当复杂的。我提到过ODC是限速酶，但还有其它合成所需的酶，还有一些参与多胺相互转化的酶，包括正向和反向转化。20世纪80年代以来，由于多胺在细胞生长中起着重要作用，DFMO一直在临床上使用。我们的想法是，它可以在肿瘤学中用于减少肿瘤的生长，但一般来说，单用DFMO治疗并没有特别成功。它在神经母细胞瘤中的应用令人兴奋，但是对于其他类型的癌症，无论是实体癌还是血液癌，单药疗法都没有那么成功。

然而，我们在我的实验室里对它很感兴趣，我们在胃肠道疾病的多胺，粘膜炎症和预防癌症发展方面做了很多工作。DFMO是一种非常容易在动物模型中使用的药物，因为它被批准用于临床。因此，多年来，我们做了很多与ODC和DFMO相关的研究。我们有一个想法，看看DFMO是否可能对细菌有直接影响。大约10年前，我们在《肠胃病学》上发表了一篇论文，该论文表明，当将DFMO放入饮用水中并给小鼠服用时，在实验性感染幽门螺杆菌的小鼠中，它可以减少炎症和定植负担。

这导致了DFMO可能对人类有益的想法，我们想知道它是否会对细菌产生直接影响。我们在2011年发表了一篇短文，表明，在液体培养中，dfmo可能对幽门螺杆菌的生长率有一些影响。我们下一步使用沙鼠模型，因为沙鼠感染幽门螺杆菌后，实际上会发展成胃腺癌，而传统的转基因小鼠只会发展成慢性炎症。我们在2015年发表了一篇发表在《癌基因》（Oncogene）杂志上的论文，该论文表明，当给沙鼠注射DFMO时，它可以减少大约50%的癌症发展。这是在与哥伦比亚患者临床菌株相关的一些研究背景下进行的。我们能够从沙鼠中获得一种引起人类发育不良而导致癌症的菌株，我们发现DFMO降低了癌症的发展。

我们已经从其他文章和文献中学习到，在动物模型中幽门螺杆菌可能自发发生的事情之一就是基因的重新排列，该基因是注射癌蛋白细胞毒素相关基因A或CagA的复合物的一部分。通过一个IV型分泌系统，幽门螺杆菌使用一个看起来像针和注射器的结构将caga注射到宿主上皮细胞中，这导致了与胃癌发展相关的异常信号。有研究表明，随着时间的推移，当菌株感染动物时，它们会产生cagy基因的重排，cagy基因是cag基因装置的一部分，参与针和注射器的机制，这种重排会导致功能障碍。基本上，我们的想法是，也许因为DFMO正在减少沙鼠的癌症，它可能在某种程度上对这种IV型分泌系统产生影响。

在我们最近发表在美国国家科学院学报上的论文中，我们发现，实验感染沙鼠的所有输出菌株中，约有三分之一在感染12周后被评估时丧失了该细菌的IV型分泌功能。实验设计是先感染动物，12周后。一半的动物在DFMO上，另一半不在，我们发现大约三分之一的菌株失去了由cagy基因编码的cagy蛋白的功能，并且没有一只受感染的对照动物显示出这种功能的自发丧失。所以，我们从组织中提取了这些菌株，并使用了一个报告系统，在这个系统中我们将细菌加入到上皮细胞的共培养中。然后，我们通过对caga蛋白磷酸化的测定来分析caga蛋白在宿主上皮细胞中的易位，因为只有当它易位到细胞中并且宿主系统被劫持时，你才能得到这种蛋白的磷酸化，这是易位的标志。通过观察已知依赖于这种易位的其他下游宿主细胞基因，我们发现它们也发生了改变。我们还展示了在蛋白质水平上，这种CGAY蛋白在凝胶上是如何出现的。我们在DNA凝胶上显示了cagy基因的重排，并且使用基于聚合酶链反应的方法，我们可以显示条带的改变。最终的证据是，我们对cagy基因进行了专门的测序，发现它被这种dfmo的暴露所改变。

一个有趣的问题是，这种CAGY基因有什么特别之处？众所周知，它有一个中间重复区，很容易受到基因重排的影响，也就是插入或删除，这就是我们通过测序证明的。然而，当我们测试像caga基因这样的东西时，我们没有看到任何变化。我们还测试了其他一些已知具有中间重复区的基因，它们也没有改变。表明这在这项研究中很重要，因为当我们把一个有这种重排的输出菌株放回新的沙鼠体内时，它们都没有癌症。通常，大约50%到80%的沙鼠会在12周后感染癌症。我们还转化了细菌，因为我们从亲本菌株中去除了cagy，并将具有重排的动物的突变cagy放入到一个称为互补的过程中，我们改变了它们，表明这种转变也可以预防癌症。我们还能够证明，如果我们用DFMO在琼脂平板上简单地培养幽门螺旋杆菌，我们就可以进行基因重组。

最后,在机制方面,我们在体外实验显示,看来氧化应激造成的细菌DFMO,这导致诱导修复DNA的基因,然后修复基本上固定DNA，在这种方式下，DNA实际上发生了变化。我知道这个故事听起来很复杂，但归根结底，它是这种药物的副作用，它被用来抑制多胺合成，但实际上，它对cagY基因有一种直接的影响是非常特殊的。

问：接下来下一步是什么？您或其他人是否正在测试或计划测试DFMO是否可以预防幽门螺杆菌感染者的胃癌？

威尔逊博士：根据我们2015年的数据，我们写了一份资助，提议在患者身上使用这种药物，这是由国家癌症研究所资助的。我们正在洪都拉斯进行一项临床试验，最近又将波多黎各作为另一个研究地点。我们需要在这些地方这样做，因为这是癌前病变非常普遍的地方。本研究设计包括给予胃干膜细胞肠化生患者18个月；他们进行基线内镜检查以确认他们仍有化生，并在6个月和18个月进行随访活检。这项研究正在进行中。我还没有任何结果要报告。可以想象，在美国以外的地方进行此类研究是一项挑战，但这就是计划，我们希望我们会有一些临床相关的结果。

我们还打算从我们将收获的菌株中分析对幽门螺杆菌的任何影响。然而，由于这些患者已经发生了化生，所以有一个概念称为“不归点”，即一旦患者发生了化生，就不认为给予抗生素是有益的。在这一点上用抗生素治疗还有额外的好处，这一数据相当薄弱。我认为很多研究都很清楚，如果患者在只有胃炎的情况下接受抗生素治疗，这对预防癌症风险起到了很好的作用，因此我们不确定我们会看到很多与细菌相关的发现，因为这些患者已经发生了化生。但在将来，我们也真的希望对胃炎和幽门螺杆菌患者做一些小规模的试验，这很容易被检测到，表明6个月的DFMO对微生物有一些有益的影响，但我们还没有开始。

我唯一要说的是，在癌症领域，有很多人对其他药物与DFMO的结合感兴趣。我们还在实验室里做机械研究，研究多胺途径的其他成分和其他潜在目标。