人類腫瘤裡發現大量細菌!它們究竟在做什麼?
2020年05月29日09:14

  今日,頂尖學術期刊《科學》雜誌發表了一篇關於癌症研究的最新論文。以色列魏茨曼科學研究所(Weizmann Institute of Science)領銜的一支科研團隊發現,在人類的腫瘤里,存在許多細菌。更令人感到神奇的是,這些細菌看似具有腫瘤特異性——不同的腫瘤樣本,細菌的種類也有區分。這項工作對於理解腫瘤的微生物組有著重要意義,它也登上了本期《科學》雜誌的封面。

圖片來源:V。 Altounian/Science
圖片來源:V。 Altounian/Science

  研究人員們在論文中指出,早在100多年前,科學家們就在人類的腫瘤里檢測出了細菌。一些人認為,這表明細菌在腫瘤的微環境里可能具有局部的作用;另一些人則指出,這些細菌的含量都非常低,很難確認它們真的來自腫瘤樣本,還是來自外部的汙染。

  在這項研究里,科學家們做了迄今最為嚴格、也最為全面的分析,想要真正理解人類腫瘤樣本里,細菌所扮演的角色。為了減少外部汙染帶來的潛在問題,他們綜合使用了多種不同的方法,不但使用了16S rRNA的基因測序技術來尋找細菌,還輔以顯微鏡觀察和細胞培養,來確認居住在腫瘤里的不同細菌。

▲研究人員們對7種常見的實體腫瘤進行了分析(圖片來源:參考資料[1])
▲研究人員們對7種常見的實體腫瘤進行了分析(圖片來源:參考資料[1])

  研究人員們分析了乳腺癌、肺癌、黑色素瘤、胰腺癌等常見的7種實體腫瘤,樣本數超過了1500份。分析結果確認,大部分的樣本里都含有細菌。令人驚訝的是,這些腫瘤內找到的細菌,大多數都位於細胞內!無論是癌細胞,還是免疫細胞,研究人員們都在它們的身體里找到了細菌。

▲研究顯示,這些細菌大多位於細胞內。圖為乳腺癌樣本中觀察到的2個細菌(箭頭)(圖片來源:參考資料[1])
▲研究顯示,這些細菌大多位於細胞內。圖為乳腺癌樣本中觀察到的2個細菌(箭頭)(圖片來源:參考資料[1])

  對於不同的腫瘤類型,細菌的種類也有所不同。研究人員們指出,不同的腫瘤有著不同的微生物組構成。相比之下,乳腺癌腫瘤的微生物組更為多樣和豐富。此外,研究人員們也在論文里提到,這些細菌還和患者的吸煙史,以及對免疫療法的反應有相關性。

▲不同樣本組織內的細菌種類有所不同(圖片來源:參考資料[1])
▲不同樣本組織內的細菌種類有所不同(圖片來源:參考資料[1])

  《科學》雜誌為這篇論文單獨做了專文解讀。解讀里提出了幾個關鍵的問題,其中一個問題便是:為什麼會在腫瘤里發現細菌?

  對於這個問題,科學家們做了幾種假設。第一種假設認為,人體組織可能不像我們想像中那麼“無菌”,而是一直存在少量的細菌。檢測出某些能產毒素的細菌,可能預示著細胞處於一種炎症狀態,這可能促進癌變。而當腫瘤真的出現後,一方面會對周圍組織進行破壞,另一方面又會抑製免疫力,反過來促進細菌在體內亂竄,跑到原本應該無菌的位置。

▲《科學》專文解讀中,還提到了其他一些問題(圖片來源:參考資料[2])
▲《科學》專文解讀中,還提到了其他一些問題(圖片來源:參考資料[2])

  當然,考慮到許多細菌都存在於細胞內,另一種可能性認為,這些細菌沒法“自由”流竄到腫瘤和周邊組織,而是被其他免疫細胞和/或癌細胞“搬運”過來的。

  在這篇解讀中,作者們也指出,即便這些細菌和腫瘤的發生有著關聯,目前我們也很難去有效針對這些細菌。通常情況下,我們會通過飲食、藥物、或者其他微生物,去對細菌進行干預。但我們還不瞭解是否能用同樣的方法去對付住在腫瘤里的細菌。它們可能完全依賴細胞來獲取營養,一般的抗生素也很難進入細胞殺死它們。

▲本研究也登上了《科學》官網的首頁(圖片來源:《科學》官網截圖)
▲本研究也登上了《科學》官網的首頁(圖片來源:《科學》官網截圖)

  即便目前沒有好的殺菌方法,這項研究依舊極其重要。更好地理解腫瘤微環境,就能更好地理解癌症發生和進展的機理。這有望帶來全新的精準治療和診斷方法。

  來源:學術經緯

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