Science新突破！多種人體腫瘤內首次發現大量細菌
來源：生物谷（ID：BIOONNEWS）
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現更多的細菌，而且一些細菌優先在腫瘤組織中發現，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。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細菌，他們的結果證明，在這些腫瘤中發現的細菌是活的。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。
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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境中提供的環境。
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現的細菌與從未吸過煙的病人的細菌進行比較時，他們發現了差異。
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，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
- 標簽：ps漸變素材下載
- 編輯：王麗
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