[本刊訊] 西湖大學生命科學學院蔡尚團隊首次證實乳腺癌組織中存在多種獨特的“胞內菌”,并揭示了它們在腫瘤轉移和定植過程中所起的關鍵作用,相關成果于2022年4月7日在線發表在《細胞》(Cell)上。
傳統觀念認為,由于免疫系統的存在,人體絕大多數組織器官(除腸道、口腔、皮膚外)內部處于無菌狀態,腫瘤組織亦然。但在2020年左右,科學家發現細菌也是癌癥本身的組成部分,它們廣泛存在于結直腸癌、胰腺癌、肺癌、乳腺癌等。這類細菌絕大多數存在于細胞質內,被稱為“胞內菌”。然而,它們在腫瘤發生和發展過程中的作用仍未知。
該研究基于經典的小鼠自發乳腺癌模型,構建了嚴格的腫瘤菌群研究體系,并不斷改良檢測和染色方法,觀察到小鼠腫瘤里的細菌定位,確定其存在于細胞質內。繼而通過不斷優化抗生素的處理方法,即調節抗生素組合種類和注射方式的搭配,最終實現“定向”清除腫瘤菌群的目的。結果顯示,清除腫瘤菌群后,腫瘤重量并沒有受到影響,但肺轉移量顯著下降。這表明,腫瘤菌群很可能影響的不是腫瘤的生長,而是其轉移過程。
該研究在對原位腫瘤、肉眼可見的肺轉移灶、含有微小轉移灶的肺組織,以及正常的肺和乳腺組織進行細菌16S rDNA測序時發現,早期肺轉移的細菌可能仍帶有原位腫瘤的菌群特征,而隨著腫瘤的生長和擴散,漸漸開始受肺部微環境的影響。同時,研究發現循環腫瘤細胞能夠帶著胞內菌“跑到”遠端器官;而將這些胞內菌重新回輸到腫瘤細胞內后,腫瘤細胞在人體內“跑動”時的生存能力更強,甚至那些不容易轉移的乳腺癌在胞內菌的作用下也開始轉移,這說明胞內菌可以促進腫瘤細胞的轉移。
此外,該研究還收集了乳腺癌患者的腫瘤組織、癌旁組織和淋巴結組織,定量和定性地分析了各自菌群的組成。結果顯示,小鼠乳腺癌組織和人乳腺癌組織具有相同的微生物譜和動態變化,這表明人乳腺癌菌群可能在人癌癥的發生和進展中具有相似的作用。
該研究鑒定了腫瘤微環境中長期被忽視的胞內菌成分,揭示了其影響腫瘤轉移的新因素,為深入理解腫瘤轉移及臨床治療乳腺癌提供了全新的思路。 (馨 婭)