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编辑 | 药明康德内容团队

如果你阅读过有关肿瘤生长的研究介绍,那么一定不会对它们各种意想不到的生存策略感到惊讶。除了肿瘤自身会设法逃避免疫系统的监管,它们最擅长的就是借助环境中其他条件来变得更强。

正如不久前研究发现的,肿瘤周围的星状细胞可以引导癌细胞转移,帮助肿瘤开辟新的栖息地;还有一些细胞则充当肿瘤的屏障,抵御或抑制免疫细胞的攻击。但总的来讲,肿瘤使用的这些帮手还是人体自身的细胞。不过,《自然》《细胞报告》两篇同时发布的文章指出,肿瘤的手段可不止前面提到的这些。

只要能帮助它们生存,就算是外来的细菌它们也不会放过

两项研究均由位于美国西雅图的Fred Hutchinson癌症中心的科学家完成,他们关注了癌细胞生长中微生物的作用,结果发现口腔中的具核梭杆菌 (Fusobacterium nucleatum) 会增强癌细胞的生存能力,甚至与多种癌症类型联系起来。研究者发现,除了微生物丰富的结直肠癌,其他位置的癌症,包括乳腺癌、胰腺癌和肺部肿瘤都不同程度地拥有微生物社群。

与没有微生物的肿瘤相比,这些肿瘤的生长速度要更快,也会对治疗产生更强的耐受性。借助空间转录组学,研究确认细菌聚集越多的肿瘤,往往拥有高度的免疫抑制作用,这些区域杀伤性T细胞的数量要明显少于其他区域。而即使T细胞来到这些肿瘤的细菌附近,它们的免疫检查点蛋白也会上调,这意味着T细胞功能会受到极大抑制。在很多癌症类型,尤其是结直肠癌中,具核梭杆菌的占比都非常高。许多肿瘤组织中有着丰富的微生物社群,这会提升它们的生存能力丨图片来源:参考资料[2]

“我们的研究发现,肿瘤某些区域有着大量细菌,与没有细菌的地方相比,它们的功能都有所不同,”研究的联合负责人Susan Bullman 博士表示,“富含细菌增加了癌细胞的转移潜力。”这些细菌的存在似乎会让癌细胞拥有更多不同的属性,基本都是有利于它们的生存,例如加速癌细胞从原有区域脱落,促进癌细胞转移;增强中性粒细胞在肿瘤模型中聚集,这种细胞已经被发现可以在肿瘤中抑制T细胞功能;移动行为发生变化,移动主体不再是大的肿瘤团,而是单个上皮癌细胞。

此外,基因层面上,拥有细菌会让肿瘤与转移和增长有关的基因增加表达。这些变化都使得肿瘤变得更具侵袭性,也更加危险。《细胞报告》的研究主要关注了如何利用这一特性治疗癌症。研究者借助分子筛选看到,在众多治疗分子中,有一些可以同时针对肿瘤和细菌的分子治疗效果会要更好。以5-氟尿嘧啶(5-FU)为例,5-FU可以很好地抑制具核梭杆菌的生长,并且扰乱结直肠癌样本中的微生物社群。

针对肿瘤的同时杀灭细菌可以提升抗癌效果丨图片来源:参考资料[3]

如果破坏了肿瘤的具核梭杆菌,癌细胞的增殖速度就会明显下降。这也给未来的癌症治疗提出了新的方向。“越来越多证据显示口腔细菌与口腔外的肿瘤具备联系,这也说明口腔是许多致病微生物的栖息地。”分子微生物学家christopher Johnston博士表示,如果不注重口腔健康,那么在牙周或牙髓疾病发生时,细菌大量繁殖,随后它们可以演化并朝更多环境中转移,最后躲避免疫攻击,并帮助肿瘤一同逃避免疫系统。

 

参考资料

[1] Two new studies from Fred Hutchinson Cancer Center show how bacteria could help tumors progress and resist treatment. Retrieved November 16, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/971203

[2] Effect of the intratumoral microbiota on spatial and cellular heterogeneity in cancer. Nature (2022). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-022-05435-0

[3] The cancer chemotherapeutic 5-fluorouracil is a potent Fusobacterium nucleatum inhibitor and its activity is modified by intratumoral microbiota. Cell Report. (2022). DOI: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111625

 

本文经授权转载自微信公众号“学术经纬”。

 

 

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返朴

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溯源守拙·问学求新。返朴,致力好科普。

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