肿瘤内细菌来路不明 是“敌”是“友”更说不清

肿瘤内细菌来路不明 是“敌”是“友”更说不清

早在100多年前,科学家就已经在肿瘤内检查出细菌。克日[kè rì],以色列科学家又在1500多份肿瘤样本中发现细菌的存在。这些菌群是从那边来的?会促进癌症的发生生长[shēng zhǎng]吗?调控这些菌群是否有助于治好癌症?

人体细胞内有原癌基因和抑癌基因,当这两种基因在一些条件下变异后,会导致癌症的发生。但癌细胞缘何会任性增殖,是否有更伟大[wěi dà]的缘故原由[yuán gù yuán yóu],人们一直在探索。

以色列魏茨曼科学研究所的一支科研团队克日[kè rì]在《科学》杂志揭晓[jiē xiǎo]论文称,他们发现人类肿瘤内存在许多细菌。更令人感应[gǎn yīng]神奇的是,这些细菌看似具有肿瘤特异性——差异[chà yì][chà bié]的肿瘤样本,细菌的种类也有区分。

无独占[dú zhàn]偶,有海内[hǎi nèi]外学者此间也划分[huá fèn]在《自然》《细胞》旗下的iScience以及欧洲微生物学会团结[tuán jié]会《微生物生态学》揭晓[jiē xiǎo]了相关内容的论文,让人们最先[zuì xiān]逐渐相识[xiàng shí]肿瘤里微生物组的更多神秘[shén mì]。

百年前已检查出肿瘤细菌 但系统研究刚刚起步

此次魏茨曼科学研究所的研究职员[zhí yuán]剖析[pōu xī]了乳腺癌、肺癌、玄色[xuán sè]素瘤、胰腺癌等常见的7种实体肿瘤,样本数高出了1500份。剖析[pōu xī]效果[xiào guǒ]确认,大部门[bù mén]的样本里都含有细菌。令人惊讶的是,这些细菌大多数都位于细胞内,包罗[bāo luó]癌细胞和免疫细胞。

研究团队还指出,早在100多年前,科学家就在人类的肿瘤里检查出了细菌,但一些人以为[yǐ wéi],这批注[pī zhù][jiǎng míng]细菌在肿瘤的微情形[qíng xíng][qíng kuàng]里可能具有局部的作用;另一些人则指出,这些细菌的含量都很是[hěn shì]低,很难确认它们真的来自肿瘤样本,照旧[zhào jiù]来自外部的污染。

“虽说100多年前人们已在肿瘤里检查出了细菌,但真正系统深入地研究还不到十年,是很是[hěn shì]新的一个领域。”中科院昆明动物研究所(以下简称昆明动物所)谋略生物与医学生态学学科认真[rèn zhēn][mài lì]人马占山研究员,曾担任人类微生物菌群研究妄想[wàng xiǎng][tān tú][qǐ tú]主要科学家。他以为[yǐ wéi],早期菌群研究手艺[shǒu yì]、癌症动物模子[mó zǐ]手艺[shǒu yì]、人体样本收罗[shōu luó]手艺[shǒu yì]、数据剖析[pōu xī]手艺[shǒu yì]等还不够成熟,限制了肿瘤菌群的研究。

马占山先容[xiān róng],如今,研究癌症菌群的要领[yào lǐng]主要分为两种,一种用荧光标志[biāo zhì]法来追踪特定的微生物物种,另一种是16S rRNA测序手艺[shǒu yì]——细菌的系统分类研究中最有用的和最常用的分子钟。这些手艺[shǒu yì]都是100年前所没有的。此外,最主要[zhǔ yào]的是理念创新不够。现今“医学生态学”可以看作是医学微生物学、谋略生物学、理论生态学和医学研究的交错领域。2010年在昆明动物所建设[jiàn shè]的“谋略生物学与医学生态学”学科组,是天下[tiān xià]上首家以新医学生态理念为研究重心的实验室,正致力于搭建人类菌群“医学生态学”理论的框架。

昆明动物所肿瘤生物学学科组认真[rèn zhēn][mài lì]人陈策实研究员也以为[yǐ wéi],已知某些细菌和病毒是促癌的,例如幽门螺杆菌被以为[yǐ wéi]是胃癌的元凶之一,具核梭杆菌促进结直肠癌的发生与生长[shēng zhǎng]。可是[kě shì]许多[xǔ duō]实体瘤细菌数目[shù mù]少、存在种种[zhǒng zhǒng]细菌混杂的异质性;厌氧条件下生长缓慢、难作育[zuò yù][zào jiù],以及难以确定是否由取样污染造成,也是研究难的主要[zhǔ yào]缘故原由[yuán gù yuán yóu]。

魏茨曼科学研究所科学家回收聚合酶链式反映[fǎn yìng]扩增16S rRNA,免疫组化检查细菌外貌[wài mào]因素[yīn sù][shēn fèn],免疫荧光杂交检查16S rRNA,以及细菌体外作育[zuò yù][zào jiù]、代谢标志[biāo zhì]等多种要领[yào lǐng],发现大部门[bù mén]肿瘤,尤其是乳腺癌和免疫细胞存在胞?认妇??庑┫妇?椭琢隼嘈汀⒉∪宋?逃敕褚约岸悦庖咧瘟频姆从τ邢喙匦浴?/p>

新研究的突破在于发现差异[chà yì][chà bié]肿瘤菌群的组成、多样性、代谢通路均不相同,显示这些差异[chà yì][chà bié]可用于肿瘤的诊断甚至分型。

瘤内微情形[qíng xíng][qíng kuàng]组成伟大[wěi dà] 或与肿瘤耐药性息息相关

新研究以为[yǐ wéi],全天下[tiān xià]高出16%的癌症由熏染[xūn rǎn][gǎn rǎn]性病原体引起,每种肿瘤的微生物组各不相同。可人体瘤内微情形[qíng xíng][qíng kuàng]怎样?这些微生物组有哪些特点?微生物组是否参加[dào chǎng]或影响肿瘤的发生、生长[shēng zhǎng]?

陈策实向科技日报记者体现[tǐ xiàn][biǎo xiàn],人体瘤内微情形[qíng xíng][qíng kuàng]一样平常[yī yàng píng cháng]有缺氧、高压、酸性的特点。瘤内细菌往往诱发炎症和免疫反映[fǎn yìng],细菌的毒素也可能诱发癌变,活细菌的代谢成果可以改变肿瘤细胞微情形[qíng xíng][qíng kuàng]。

“瘤内微情形[qíng xíng][qíng kuàng]主要由恶性细胞和遗传上稳固[wěn gù]的基质细胞组成,其中基质细胞包罗[bāo luó]内皮细胞、成纤维细胞和免疫细胞,以及它们天生[tiān shēng]的细胞外基质。现在想必还应该加入微生物细胞。”马占山以为[yǐ wéi],其特点是差异[chà yì][chà bié]肿瘤具有差异[chà yì][chà bié]的微生物种类,好比[hǎo bǐ]结肠癌中占主导的是拟杆菌和厚壁菌,胰腺癌中占主导的是变形菌,差异[chà yì][chà bié]肿瘤中的微生物比值也差异[chà yì][chà bié]。除组成差异[chà yì][chà bié]外,差异[chà yì][chà bié]肿瘤的菌群代谢通路也差异[chà yì][chà bié]。例如,骨瘤细菌中富集了羟脯氨酸降解通路,肺癌细菌中富集了降解香烟中化学物质的通路。甚至差异[chà yì][chà bié]亚型肿瘤内的细菌代谢通路也是有差异[chà yì]的。

“瘤内微生物可通过诱导免疫抑制从而促进肿瘤形成;这些微生物还可代谢肿瘤化疗药物,或与肿瘤耐药性息息相关。”马占山举例说,有研究显示,与正常肺组织相比,肺的鳞状细胞癌组织中不光[bú guāng]有较高的细菌多样性,而且[ér qiě]还富集着一种特殊的细菌。这种细菌与TP53基因的突变亲近[qīn jìn]相关,此基因的突变,可导致上皮成果损伤。

肿瘤内细菌从何而来 尚有[shàng yǒu][lìng yǒu]待深入研究

调控微生物组是否能预防和治疗肿瘤?陈策实说:“通过饮食、抗生素药物等控制细菌是可行的。但如今以为[yǐ wéi]抗生素很难进入癌细胞杀死这些细菌,研究显示肠道微生物控制可以影响肿瘤免疫治疗,深入研究实体瘤细菌也许会给肿瘤治疗带来新的途径。”

从理论上讲,若想调控微生物组,首先要明确这些异常的微生物从何而来,它们到底是从其他地方扩散而来的,照旧[zhào jiù]正常菌群失调导致的。“因此瘤内微生物可能促进癌症发生生长[shēng zhǎng],可是[kě shì]这些细菌是病因照旧[zhào jiù]效果[xiào guǒ],可能是巨噬细胞等免疫细胞从其他部位携带到肿瘤部位,照旧[zhào jiù]肿瘤血管渗漏导致血液中的细菌熏染[xūn rǎn]肿瘤部位?这些问题如今没法下结论。”陈策实说。

在康健[kāng jiàn]人体内,肠道、口腔、肺、生殖道、皮肤等都存在大量共生菌,尤其是肠道。当病理因素导致肠道渗透性增强,肠道内的微生物就会乘隙[chéng xì]进入肝脏和肠系淋巴,若肝脏和肠系淋巴免疫失调,微生物就会扩散进周身循环系统,从而侵入其他器官。此外,当机体稳态失衡时,共生菌中昔日[xī rì]被抑制的病原菌就有可能大量滋生[zī shēng]。只有先把异常微生物的泉源[quán yuán]切断,才有可能彻底控制。“但这一点,如今仍在探索阶段。”马占山强调,调控微生物情形[qíng xíng][qíng kuàng]可消除微生物对免疫系统的破损[pò sǔn]作用,减缓恶性细胞突变,延伸[yán shēn]化疗药物药效,提高愈后等。这些研究探索,最早是在对艾滋病病毒和猿猴免疫缺损病毒熏染[xūn rǎn]治疗研究中获得的。

“可是[kě shì]需要注重[zhù zhòng]的是,如今研究连这些肿瘤组织菌群中哪些是‘敌’、哪些是‘友’都不太清晰[qīng xī],以是[yǐ shì]这些探索仅仅才起步。”马占山强调说。

瘤内细菌与癌细胞和免疫细胞之间的相互作用,尚有[shàng yǒu][lìng yǒu]诸多有待突破的要害[yào hài]问题,好比[hǎo bǐ]瘤内微生物与癌细胞突变、启动癌细胞转移扩散等方面的关系,瘤内微生物参加[dào chǎng]哪些免疫反映[fǎn yìng]等。此外,瘤内细菌的多样性、成果、起源和作用机制都有待阐发,它们在癌症诊断和治疗方面的价值等,仍待深度挖掘。

(责编:赵竹青、吕骞)

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