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2020-05-29 09:57
人类肿瘤里发现大量细菌,它们究竟在做什么?

本文来自微信公众号:学术经纬(ID:Global_Academia),作者:药明康德内容团队,题图来自:IC photo


今日,顶尖学术期刊《科学》杂志发表了一篇关于癌症研究的最新论文。


以色列魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)领衔的一支科研团队发现,在人类的肿瘤里,存在许多细菌。更令人感到神奇的是,这些细菌看似具有肿瘤特异性——不同的肿瘤样本,细菌的种类也有区分。这项工作对于理解肿瘤的微生物组有着重要意义,它也登上了本期《科学》杂志的封面。


图片来源:V. Altounian/Science


研究人员们在论文中指出,早在100多年前,科学家们就在人类的肿瘤里检测出了细菌。一些人认为,这表明细菌在肿瘤的微环境里可能具有局部的作用;另一些人则指出,这些细菌的含量都非常低,很难确认它们真的来自肿瘤样本,还是来自外部的污染。


在这项研究里,科学家们做了迄今最为严格、也最为全面的分析,想要真正理解人类肿瘤样本里,细菌所扮演的角色。为了减少外部污染带来的潜在问题,他们综合使用了多种不同的方法,不但使用了16S rRNA的基因测序技术来寻找细菌,还辅以显微镜观察和细胞培养,来确认居住在肿瘤里的不同细菌。


▲研究人员们对7种常见的实体肿瘤进行了分析(图片来源:参考资料[1])


研究人员们分析了乳腺癌、肺癌、黑色素瘤、胰腺癌等常见的7种实体肿瘤,样本数超过了1500份。分析结果确认,大部分的样本里都含有细菌。令人惊讶的是,这些肿瘤内找到的细菌,大多数都位于细胞内!无论是癌细胞,还是免疫细胞,研究人员们都在它们的身体里找到了细菌。


▲研究显示,这些细菌大多位于细胞内。图为乳腺癌样本中观察到的2个细菌(箭头)(图片来源:参考资料[1])


对于不同的肿瘤类型,细菌的种类也有所不同。研究人员们指出,不同的肿瘤有着不同的微生物组构成。相比之下,乳腺癌肿瘤的微生物组更为多样和丰富。此外,研究人员们也在论文里提到,这些细菌还和患者的吸烟史,以及对免疫疗法的反应有相关性。


▲不同样本组织内的细菌种类有所不同(图片来源:参考资料[1])


《科学》杂志为这篇论文单独做了专文解读。解读里提出了几个关键的问题,其中一个问题便是:为啥会在肿瘤里发现细菌?


对于这个问题,科学家们做了几种假设。第一种假设认为,人体组织可能不像我们想象中那么“无菌”,而是一直存在少量的细菌。检测出某些能产毒素的细菌,可能预示着细胞处于一种炎症状态,这可能促进癌变。而当肿瘤真的出现后,一方面会对周围组织进行破坏,另一方面又会抑制免疫力,反过来促进细菌在体内乱窜,跑到原本应该无菌的位置。


▲《科学》专文解读中,还提到了其他一些问题(图片来源:参考资料[2])


当然,考虑到许多细菌都存在于细胞内,另一种可能性认为,这些细菌没法“自由”流窜到肿瘤和周边组织,而是被其他免疫细胞和/或癌细胞“搬运”过来的。


在这篇解读中,作者们也指出,即便这些细菌和肿瘤的发生有着关联,目前我们也很难去有效处理这些细菌。通常情况下,我们会通过饮食、药物、或者其他微生物,去对细菌进行干预。


但我们还不了解是否能用同样的方法去对付住在肿瘤里的细菌。它们可能完全依赖细胞来获取营养,一般的抗生素也很难进入细胞杀死它们。


▲本研究也登上了《科学》官网的首页(图片来源:《科学》官网截图)


即便目前没有好的杀菌方法,这项研究依旧极其重要。更好地理解肿瘤微环境,就能更好地理解癌症发生和进展的机理。这有望带来全新的精准治疗和诊断方法。


参考资料:

[1] Deborah Nejman et al., (2020) The human tumor microbiome is composed of tumor type–specific intracellular bacteria, Science, DOI: 10.1126/science.aay9189

[2] Chloe E. Atreya and Peter J. Turnbaugh, (2020), Probing the tumor micro(b)environment, Science, DOI: 10.1126/science.abc1464


本文来自微信公众号:学术经纬(ID:Global_Academia),作者:药明康德内容团队

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