我們身體中的微生物無時(shí)無刻不影響著生理功能，越來越多的證據(jù)顯示包括腸道菌在內(nèi)的微生物在多方面調(diào)控著我們的生理行為，甚至能夠通過胃腸道迷走神經(jīng)向大腦傳輸特定信號。在腫瘤學(xué)領(lǐng)域，微生物也是科學(xué)家重點(diǎn)關(guān)注的對象之一。
目前大多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)的是，微生物存在調(diào)控癌癥易感性和腫瘤進(jìn)展的現(xiàn)象。它們通常不會(huì)直接發(fā)揮作用，而是通過影響一些代謝和免疫系統(tǒng)的信號通路來影響腫瘤發(fā)生，并且作用的一般都是臨近的腫瘤組織。
隨著測序技術(shù)的發(fā)展，以色列和美國的部分科學(xué)家已經(jīng)表明，微生物不僅僅是間接影響腫瘤，更可能是腫瘤的一部分。今天，西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院蔡尚課題組在《細(xì)胞》發(fā)文，不僅再次確認(rèn)腫瘤中存在細(xì)菌的事實(shí)，并且首次證明乳腺癌中獨(dú)特的胞內(nèi)菌在腫瘤轉(zhuǎn)移定植中起著關(guān)鍵作用。
在新研究中，蔡尚博士和同事構(gòu)建了一批乳腺癌模型小鼠，這些癌細(xì)胞組織充滿了大量細(xì)菌，有點(diǎn)類似于人類乳腺癌中觀察的現(xiàn)象。直觀來看，乳腺癌組織中的細(xì)菌數(shù)量大約為正常乳腺組織中的10倍。
更令人驚訝的是，這些細(xì)菌許多都定植于癌細(xì)胞的胞液中，也就是細(xì)胞內(nèi)部。這些癌細(xì)胞內(nèi)的細(xì)菌甚至是存活狀態(tài)，并且會(huì)在細(xì)胞滲透性的抗生素環(huán)境中逐漸死亡。
他們觀察到，當(dāng)癌細(xì)胞在循環(huán)系統(tǒng)中到處游蕩時(shí)，這些細(xì)菌也會(huì)隨之一同在身體各處穿行。這些細(xì)菌似乎能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞的肌動(dòng)蛋白網(wǎng)絡(luò)，并且?guī)椭┘?xì)胞遷移過程中應(yīng)對機(jī)械性壓力，提高存活率。
在研究測試中，癌細(xì)胞中的細(xì)菌似乎專門幫助癌細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)移，而對原位瘤的生長影響不大。通過向小鼠尾靜脈注射復(fù)合抗生素，他們嘗試特異性地對腫瘤菌群進(jìn)行了清除。當(dāng)腫瘤菌群被清除后，腫瘤本身的體積并沒有因此縮小，但肺部轉(zhuǎn)移瘤明顯減少，這說明這些細(xì)菌對腫瘤轉(zhuǎn)移非常關(guān)鍵。
研究設(shè)法收集了在外周血中的腫瘤菌群，當(dāng)這些細(xì)菌回輸?shù)侥[瘤小鼠體內(nèi)后，腫瘤原位的生長過程幾乎沒有影響，但是腫瘤轉(zhuǎn)移水平開始顯著增加，甚至很少發(fā)生轉(zhuǎn)移的腫瘤類型也會(huì)開始出現(xiàn)大量轉(zhuǎn)移。
而細(xì)菌在轉(zhuǎn)移中做的最重要的一件事就是幫助癌細(xì)胞抵抗機(jī)械性壓力，常規(guī)來說，癌細(xì)胞隨著血液移動(dòng)，很容易受到一種稱作液流剪切壓力的機(jī)械力影響而死亡。但細(xì)菌能夠重塑細(xì)胞骨架，增強(qiáng)抵抗液流壓力的能力，讓腫瘤轉(zhuǎn)移起來更輕松。
這種“共生”的關(guān)系實(shí)在非常驚人，似乎細(xì)菌寄宿在了腫瘤內(nèi)，然后又幫助了腫瘤轉(zhuǎn)移。研究通訊作者蔡尚博士告訴我們，關(guān)于腫瘤內(nèi)為何富集細(xì)菌，以及細(xì)菌的來源還不清楚，這可能與腫瘤的免疫抑制環(huán)境有關(guān)，但是也可能涉及更為復(fù)雜的機(jī)制，例如腫瘤的非生物環(huán)境、代謝環(huán)境等。
盡管研究已經(jīng)確認(rèn)胞內(nèi)菌在癌轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用，但研究團(tuán)隊(duì)并不排除這些細(xì)菌影響原位癌癥進(jìn)展的可能性。
我們可能更加關(guān)心，有了這一研究是否能夠幫助我們抵御和治療腫瘤？蔡尚博士指出，目前已經(jīng)有一些研究提示血液里的菌群信息可以幫助診斷腫瘤發(fā)生，利用血液菌群判斷癌轉(zhuǎn)移是未來非常值得探索的方向。
研究團(tuán)隊(duì)希望未來能在臨床層面收集腫瘤菌群與腫瘤進(jìn)展關(guān)系的證據(jù)，開發(fā)調(diào)控腫瘤菌群的新方法，探索腫瘤菌群與腫瘤互作的深層機(jī)制。
蔡尚課題組的研究主要以乳腺為模式器官，探討乳腺干細(xì)胞在青春期、孕期、哺乳期對乳腺特定結(jié)構(gòu)功能的維持，以及乳腺癌干細(xì)胞在癌癥的發(fā)生、發(fā)展、抗藥性、復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移過程中的重要作用。近期的研究開辟了腫瘤菌群生理功能的新腫瘤研究方向，是一個(gè)充滿未知的新興領(lǐng)域，期待有興趣探討腫瘤菌群的優(yōu)秀博后的加入，共同解開微生物與癌細(xì)胞互作之謎。
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