Science:癌症肿瘤中竟然有大量细菌?
2020/06/01
每种类型的肿瘤都有其独特的微生物组成

全世界超过13%的癌症发病归因于各种传染源。有研究表明潜伏在人类胰腺肿瘤细胞中的细菌可以通过“消化”和灭活药物来保护癌细胞免受化疗药物的侵害。除此之外,肠道微生物组也被证明对肿瘤的转化过程、肿瘤进展以及对包括免疫疗法在内的抗癌疗法的反应有一定的作用。因此,表征肿瘤微生物组对于揭示肿瘤细菌对不同癌症标志的影响具有重要意义。

近日,以色列魏茨曼科学研究所的一支研究团队在顶级杂志《Science》上发表了其对7种癌症类型的肿瘤微生物组的全面表征成果,发现每种类型的肿瘤都有其独特的微生物组成,其中乳腺癌的微生物组尤其丰富多样,肿瘤内的细菌大部分在细胞内,且肿瘤内细菌编码的代谢功能可能与某些肿瘤亚型的临床特征有关


DOI: 10.1126/science.aay9189

研究人员对乳腺癌、肺癌、卵巢癌、胰腺癌、黑素瘤癌、骨癌和脑癌这7种癌症类型的1010例肿瘤样品和516例正常样品进行细菌DNA定量,发现不同癌症中的细菌DNA量各不相同,黑色素瘤中仅含14.3%,而乳腺癌、胰腺癌和骨瘤中大于60%。在之后的试验中,研究人员更是发现许多人类实体瘤中都存在细菌,并且肿瘤内细菌大部分位于细胞内,且在癌细胞和免疫细胞中均存在


在人类肿瘤中检测到细菌

为了表征肿瘤微生物组,研究者开发了一种可增加细菌种类检测覆盖范围和分辨率的多重16S rDNA测序方案,并且在不同的肿瘤或正常组织类型中共检测到9190种细菌,其中乳腺肿瘤的微生物组比其他类型的肿瘤更为丰富和多样化,细菌载量和丰富度均高于正常样本。新鲜乳腺肿瘤样本的细菌培养和D-丙氨酸标记培养也表明,肿瘤中的细菌具有代谢活性。

除此之外,研究人员还发现相同类型肿瘤的微生物组成更相似,在肿瘤内细菌物种水平上,也存在微生物组成特异偏好性。为了研究细菌的功能活性,研究人员对肿瘤内细菌进行基因和代谢途径聚类分析,发现某些微生物代谢途径对某些肿瘤亚型存在相对特异性,一些特定于肿瘤类型的细菌途径,可以降解已知在这些相同肿瘤类型中富集的代谢产物,例如具有可降解肺肿瘤中香烟烟雾代谢物的预期能力的细菌在吸烟者的肿瘤中富集,49条MetaCyc途径中有17条是降解香烟烟雾中化学物质的。


预测的细菌代谢功能与临床特征相关

该研究所的Straussman博士说:“肿瘤是复杂的生态系统,除癌细胞,免疫细胞,基质细胞,血管,神经和许多其他成分外,细菌也是肿瘤微环境不可或缺的一部分。我们希望能够通过找出它们完全适合一般肿瘤生态系统的方法,从而找到治疗癌症的新方法。”

参考资料:

1.The human tumor microbiome is composed of tumor type–specific intracellular bacteria.

2.全球13%的癌症发病归因于各种传染性疾病!癌症到底会传染吗?

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