癌細胞是細菌的安樂窩。這個結論來自于對1000多個不同人類癌癥的腫瘤樣本的嚴格研究。這項由魏茨曼科學研究所(Weizmann Institute of Science)領導的研究發(fā)現，從大腦到骨骼再到乳腺癌，所有癌癥類型的細胞中都存在著細菌，甚至還發(fā)現了每種癌癥中都存在著獨特的細菌種群。
研究表明，了解癌細胞和它的'微型微生物組'之間的關系可能有助于預測某些治療的潛在有效性，或者可能為今后操縱這些細菌以增強抗癌治療的作用指明方向。這項研究的結果發(fā)表在Science雜志上。
幾年前，該研究所分子細胞生物學系的Ravid Straussman博士發(fā)現了潛伏在人類胰腺腫瘤細胞內的細菌；這些細菌被證明可以通過'消化'和滅活這些藥物來保護癌細胞免受化療藥物的侵襲。
當其他研究也在腫瘤細胞中發(fā)現細菌時，Straussman和他的團隊懷疑這樣的宿主是否可能是一種規(guī)則，而不是例外。
為了找到答案，Straussman課題組的Deborah Nejman和Ilana Livyatan博士以及復雜系統物理部門的Garold Fuks博士與世界各地的腫瘤學家和研究人員一起工作。這項工作也由以色列開放大學數學和計算機科學系的Noam Shental博士領導。
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最終，該小組進行了一項詳細的研究，以高分辨率描述這些癌癥中的細菌--包括大腦、骨骼、乳房、肺、卵巢、胰腺、結腸直腸和黑色素瘤。他們發(fā)現，從大腦到骨骼的每一種癌癥都有細菌，不同的癌癥類型有不同的細菌種類。
然而，乳腺癌的細菌數量和多樣性最高。研究小組證明，與正常乳腺腫瘤周圍的組織相比，在乳腺腫瘤中可以發(fā)現更多的細菌，而且一些細菌優(yōu)先在腫瘤組織中發(fā)現，而不是在腫瘤周圍的正常組織中。
為了得到這些結果，團隊必須克服幾個挑戰(zhàn)。首先，腫瘤樣本中的細菌數量相對較小，研究人員必須找到方法來集中研究這些細胞內的微小細胞。他們還必須消除任何可能的外部污染。為此，他們使用了數百個陰性對照，并創(chuàng)建了一系列的計算過濾器，以清除任何可能來自腫瘤樣本外部的細菌的蹤跡。
該團隊能夠直接從人類乳腺腫瘤中培養(yǎng)細菌，他們的結果證明，在這些腫瘤中發(fā)現的細菌是活的。這些細菌的電子顯微鏡顯示，它們更喜歡在癌細胞內的特定位置--靠近細胞核。
不同的細胞有不同的細菌
研究小組還報告說，細菌不僅存在于癌細胞中，還存在于腫瘤內的免疫細胞中。Straussman說：'這些細菌中的一些可能會增強抗癌免疫反應，而另一些可能會抑制這種反應--這一發(fā)現可能與了解某些免疫療法的有效性特別相關。'
事實上，當研究小組比較了來自黑素瘤樣本組的細菌后，他們發(fā)現對免疫治療有反應和反應較差的黑素瘤中有不同的細菌富集。
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Straussman認為，這項研究還可以解釋為什么有些細菌喜歡癌細胞，以及為什么每種癌癥都有自己的典型微生物群：差異顯然歸結于在每種腫瘤細胞環(huán)境中提供的環(huán)境。
也就是說，細菌可能依靠某些代謝產物生存，這些代謝產物是由特定的腫瘤產生的或儲存在特定的腫瘤中。例如，當研究小組將吸煙者肺腫瘤中發(fā)現的細菌與從未吸過煙的病人的細菌進行比較時，他們發(fā)現了差異。
當研究人員比較這兩組細菌的基因時，這些差異更加明顯：吸煙者肺癌細胞中的基因有更多的基因來代謝尼古丁、甲苯、苯酚和其他在香煙煙霧中發(fā)現的化學物質。
除了顯示一些最常見的癌細胞中獨特的細菌種群外，研究人員認為，他們所開發(fā)的方法可以用來回答一些關于這些細菌扮演的角色的關鍵問題：是細菌吃癌細胞的盈余代謝物，還是為細胞提供一個服務？它們在什么階段定居？它們如何促進或阻礙癌癥的生長？它們對各種抗癌治療的反應有什么影響？
'腫瘤是一種復雜的生態(tài)系統，除了癌細胞、免疫細胞、基質細胞、血管、神經和其它成分外，所有這些都是我們所說的腫瘤微環(huán)境的組成部分。我們的研究，以及其他實驗室的研究，清楚地表明，細菌也是腫瘤微環(huán)境的一個組成部分。'Straussman說：'我們希望，通過找出它們如何確切地適應一般的腫瘤生態(tài)，我們可以找出治療癌癥的新方法。'
參考資料：
Deborah Nejman et al. The human tumor microbiome is composed of tumor type-specific intracellular bacteria.Science 29 May 2020：Vol. 368， Issue 6494， pp. 973-980 DOI：10.1126/science.aay9189
Cells inside cells：the bacteria that live in cancer cells
內容來源：生物谷 醫(yī)世象
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