生活在癌症中的细菌 —支持癌症生长和转移机制的新发现

by med-almond

—— 通过肿瘤中的细菌,防止免疫系统破坏的能力,也有望用于新的癌症治疗 ——

图片说明:我们的身体,无论是体内还是表面,有都着数以百万计的细菌,其中大部分都提供一些好处。最近的研究表明,某些类型的细菌可以保护癌细胞。这些发现可能暗示了对抗癌症的新策略。 (插图由 RUSSELL KIGHTLEY 提供,科学图片库)

生活在人体内的大多数细菌都有助于维持我们的生命。但最近的研究表明,一些细菌在肿瘤内部找到了自己的路,帮助它们生长和扩散,并使免疫系统更难摧毁癌细胞。2022 年 11 月发表在《Nature》杂志上的一项研究发现,生活在口腔癌和结肠癌中的细菌会抑制人体免疫反应,使癌细胞扩散得更快。此外,同样在2022年11月《Cell Reports》的学术杂志上刊载一项研究发现,一些抗癌药物,如 5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil),之所以有效,是因为它们还能杀死帮助肿瘤生长的细菌,其可能性正在显现。

领导这两项研究的弗雷德哈钦森癌症中心(Fred Hutchison Cancer Center)的微生物学家苏珊布尔曼(Susan Bullman)教授说,“我们的数据表明,生活在肿瘤中的细菌不仅仅是旁观者,它们在肿瘤内部正制作一个生态系统。”癌症中心的微生物学家苏珊布尔曼说。

美癌症研究专家:肿瘤中存在微生物并非巧合,了解肿瘤与微生物的关系可以消除癌症

德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心的肿瘤外科医生 Jennifer Wargo 说,之前表明微生物可能存在于肿瘤中的研究遭到了质疑。然而,他在 2017 年发表了一篇论文,发现黑色素瘤患者对免疫疗法的反应,与肠道中的“好”细菌之间存在关联。Wargo教授指出,患者的肠道中含有更多或更多种类的“好”细菌,对免疫疗法的反应更好。此一論説也在《Science》杂志上发表。

这次关于口腔癌和结直肠癌的研究Wargo教授表示,“相当确定地表明,微生物不仅可以存在于肿瘤内,还可以存在于癌细胞和免疫细胞内。”而且,“事实证明,即使在脑肿瘤中也有微生物。”

新的研究最终证明了,口腔癌和结直肠癌细胞内存在微生物,并指出肿瘤和微生物之间的合作促进了癌症的进展。曾指导过多种泌尿系统和肾癌治疗的美国Dana-Farber癌症研究机构的Toni Choueiri博士认为,“肿瘤中存在微生物并非巧合,了解肿瘤与微生物的关系可以消除癌症。”这两项研究也表明,了解肿瘤与生活在其中的微生物之间的关系对于对抗和消除某些癌症至关重要。

促进和抑制癌症生长的细菌

19世纪下半叶,德国医生威廉布施(Wilhelm Busch)和弗里德希礼・费莱森(Friedrich Fehreise)发现了癌症患者感染丹毒后肿瘤缩小的现象。美国医生威廉科里(William Bradley Coley)开发了一种名为“科里毒药”的疗法,这是一种热灭活细菌的混合物,但已不再使用。另一方面,幽门螺杆菌导致胃癌也存在争议。口腔细菌具核梭杆菌与胃肠道癌症的进展缓慢和治疗失败有关,并且有人提出肠道细菌失衡可能诱发胃肠道癌症。患者肠道中某些细菌的存在已被证明可以提高成功率的免疫疗法。

根据这些发现,布尔曼博士发现具核梭杆菌等细菌不仅存在于它们最初形成的结肠癌细胞中,而且还存在于已经转移的癌细胞中。此外,当布尔曼博士将一名患者体内含有梭杆菌的肿瘤移植到小鼠体内并给予抗生素时,不仅细菌死亡,而且肿瘤也缩小了,这表明梭杆菌与癌症的生长和存活有一定关系。

“十多年前,当 DNA 测序技术不断进步并变得普遍时,有人认为人类肿瘤组织中可能存在细菌集合,”布尔曼博士说。“然而,我们对这些微生物如何进入肿瘤以及它们在做什么知之甚少。目前也还没有可以调查肿瘤内细菌活动的技术与方法。”

可以通过靶向微生物来治愈癌症吗?

布爾曼博士推断,如果细菌参与癌症的发生和发展,靶向它们可能有助于治疗或预防癌症。但他们不知道细菌是如何聚集在肿瘤内部的。不過,他们专注于口腔癌和结直肠癌,已知细菌参与其中。布爾曼博士的研究团队,从 11 名患者身上采集了肿瘤样本,并将每个样本分成四块组织。然后,他们使用称为 16S 核糖体 DNA (rDNA) 分析的标准技术鉴定并表征了肿瘤样本中的所有细菌,其中,梭杆菌是最常见的。

然而,当研究團隊用更高分辨率的技术观察肿瘤组织切片时,他们发现细菌在肿瘤内的分布并不均匀。相反,大多数患者的肿瘤组织内细菌分布高度不均匀。

“有细菌热点。”一同主導研究的分子微生物學者,约翰斯顿(Christopher D. Johnston)博士说。

总的来说,发现肿瘤中含有细菌的区域比不含细菌的区域更容易受到免疫抑制。此外,肿瘤中细菌丰富的部位几乎没有血管,破坏癌症的称为T细胞的免疫细胞也很少,而抑制免疫力并促进肿瘤生长的骨髓细胞很多。此外,细菌丰富地区的癌细胞具有更高的增殖和迁移能力。

研究團隊检查了用细菌感染结肠癌细胞产生的“癌症球体”,发现细菌感染促进癌症进展并帮助肿瘤逃避免疫系统。此外,癌细胞内部的微生物可以相互作用,帮助癌细胞存活并降低抗癌药物的疗效。布尔曼教授根据此項研究表示,“在可以杀死具核梭杆菌和其他微生物的1846种生物活性物质中,有15%具有潜在的抗癌作用。换句话说,对现有药物的重新评估可能会找到有效的抗癌和抗菌药物,尤其是针对肿瘤细菌的抗菌药物。”

布尔曼教授最后提到,“我们可以破坏或调节与肿瘤相关的微生物。因此,发现通过肿瘤中的细菌,可以防止免疫系统破坏的能力,也有望用于新的癌症治疗,是个好消息。”

消息来源:【National Geographic Japan】がんの中にすむ細菌、がんの増殖や転移を助ける仕組みで新発見

网址:https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/23/042400203/?P=1

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