两项新研究揭示了细菌如何浸润肿瘤并促进癌症扩散

西雅图FredHutchinson癌症中心的研究人员进行的两项新研究揭示了细菌如何渗入肿瘤并可能帮助肿瘤进展和扩散。研究小组还表明，肿瘤微生物组中的不同微生物参与者可能会影响癌症对治疗的反应。

研究结果还表明口腔健康与癌症之间存在联系，因为口腔中的微生物与身体其他部位的癌症有关。

这两篇论文——一篇于11月15日发表在CellReports上，另一篇发表于11月16日在Nature上——重点研究了一种名为Fusobacteriumnucleatum的口腔细菌，它与结直肠癌有关。

肿瘤通常有助于它们的生存和生长。肿瘤周围的非癌细胞可以帮助它避免免疫系统的攻击，抵抗针对它们的治疗，并使其扩散到身体的其他部位。研究人员现在发现，其中一些有用的邻居甚至不是人类细胞——;他们是细菌。

FredHutch癌症微生物组研究人员和研究人员表示：“我们展示的是，肿瘤的某些区域被细菌大量定殖;微生态位区域;它们在功能上与不含有细菌的区域不同。”联合负责人SusanBullman博士，指的是自然研究中概述的工作。“而且这些富含细菌的区域增加了转移潜力。”

Bullman和她的合作者FredHutch分子微生物学家ChristopherD.Johnston博士将对肿瘤的观察与基于实验室的实验和小分子药物筛选相结合，表明具核梭杆菌可能会影响肿瘤的条件，使它们免受免疫攻击和帮助它们在全身传播。他们发现一些癌症疗法可能有效，因为它们不仅针对肿瘤细胞，而且还针对帮助它们的细菌。

包括第一作者、FredHutch博士后研究员JorgeGaleanoNiño在内的研究小组还发现了其他微生物——;包括肠道臭虫大肠杆菌，或大肠杆菌-;可能会使抗微生物剂和化疗药物失效，从而保护肿瘤和具核梭杆菌免受治疗。这些发现可以帮助研究人员制定新的策略，通过处理微生物组来治疗或靶向癌症。

这项工作处于癌症和微生物组研究的交叉点。有令人信服的新兴数据表明，几乎所有主要癌症类型都存在肿瘤内微生物群。”

在结直肠癌中与细菌的关联似乎是合乎逻辑的，但乳腺癌、胰腺癌和肺癌等癌症都显示出微生物群落，而且研究表明，肿瘤微生物组可能会影响发展、进展和对治疗的反应。

采用尖端技术，使研究人员能够检测肿瘤组织切片中基因的开启和关闭位置——空间转录组学——该团队发现，一系列细菌种类生活在口腔癌和结直肠癌中，但它们并未扩散均匀地。

约翰斯顿说：“我们观察到了细菌热点或微生态位，这引发了一些关于它们如何形成以及可能影响癌症生物学的问题。”

被细菌定殖的区域具有高度免疫抑制性，并且比其他区域具有更少的杀癌T细胞。在细菌附近有T细胞的区域也有免疫检查点蛋白的上调，这抑制了T细胞的抗癌作用。几种检查点抑制剂被批准用于结直肠癌，这项研究可能有助于解释患者的微生物群如何影响他们的癌症是否对检查点抑制剂有反应。

有细菌的区域更容易坏死-死亡-分裂细胞较少。具有讽刺意味的是，根据其他研究，这可能与转移有关，因为细胞会分裂并移动到身体的远处部位。

在实验室中，研究人员培养了结直肠癌球体，它们是在3D簇中生长的肿瘤细胞，具有称为嗜中性粒细胞的免疫细胞，可减少T细胞迁移和侵袭。中性粒细胞在没有细菌的情况下通过球体传播。但在那些有细菌的细胞中，中性粒细胞迁移到球体的中心并被困住——这一发现可以解释为什么在细菌定植的区域中几乎没有T细胞。

与这些研究相关的是，研究人员正在研究口腔健康与癌症风险之间的可能联系。

Johnston说：“传统上与口腔炎症性疾病相关的微生物正在与口腔外和胃肠道癌症相关联，这种趋势正在出现;这突出表明口腔是致病性肿瘤微生物的滋生地。”

除了允许病原体扩散到身体的新区域外，口腔炎症(以牙周病或牙髓病的形式)可能会选择并促进细菌的生长，这些细菌更适合在不利条件下生长他说，条件和能够逃避免疫攻击。

研究团队将继续探索通过操纵微生物组使肿瘤对免疫疗法或化学疗法更敏感的可能性，他们正在寻求设计微生物组调节疗法来预防和治疗癌症并阻止其扩散。表明微生物聚集在难以到达的肿瘤区域，他们已经阐明了开发这些新方法必须克服的一些障碍。

“这种评估肿瘤微环境的整体方法是一个多物种生态系统，将促进我们对癌症生物学的理解，我相信将揭示癌症的新治疗漏洞，”Bullman说。