中國科學(xué)家《細胞》重要突破：研究首次發(fā)現(xiàn)癌細胞內(nèi)細菌可促癌轉(zhuǎn)移

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展的現(xiàn)象。它們通常不會直接發(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《細胞》發(fā)文，不僅再次確認腫瘤中存在細菌的事實，并且首次證明乳腺癌中獨特的胞內(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，這些癌細胞組織充滿了大量細菌，有點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，這些細菌許多都定植于癌細胞的胞液中，也就是細胞內(nèi)部。這些癌細胞內(nèi)的細菌甚至是存活狀態(tài)，并且會在細胞滲透性的抗生素環(huán)境中逐漸死亡。

他們觀察到，當(dāng)癌細胞在循環(huán)系統(tǒng)中到處游蕩時，這些細菌也會隨之一同在身體各處穿行。這些細菌似乎能夠調(diào)節(jié)細胞的肌動蛋白網(wǎng)絡(luò)，并且?guī)椭┘毎w移過程中應(yīng)對機械性壓力，提高存活率。

在研究測試中，癌細胞中的細菌似乎專門幫助癌細胞進行轉(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)移的腫瘤類型也會開始出現(xiàn)大量轉(zhuǎn)移。

而細菌在轉(zhuǎn)移中做的最重要的一件事就是幫助癌細胞抵抗機械性壓力，常規(guī)來說，癌細胞隨著血液移動，很容易受到一種稱作液流剪切壓力的機械力影響而死亡。但細菌能夠重塑細胞骨架，增強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)系實在非常驚人，似乎細菌寄宿在了腫瘤內(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)為何富集細菌，以及細菌的來源還不清楚，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)確認胞內(nèi)菌在癌轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用，但研究團隊并不排除這些細菌影響原位癌癥進展的可能性。

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。

研究團隊希望未來能在臨床層面收集腫瘤菌群與腫瘤進展關(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胞互作之謎。