科學通報 | 浙江大學王林波團隊總結細菌對腫瘤轉移的影響

2024年05月20日15:11:34 科學 2738

近日,浙江大學王林波教授課題組在《科學通報》發表了題為「細菌對腫瘤轉移的影響」的評述文章,對細菌與腫瘤轉移這一領域的研究進展進行了總結。文章闡明了細菌與腫瘤轉移的關係,區分了胞內菌和胞外菌在腫瘤轉移中的作用,探索細菌通過直接影響腫瘤細胞和通過腫瘤微環境的方式影響腫瘤轉移的作用機制,討論了目前研究中存在的不足與解決方法,以期為腫瘤的診斷和治療提供全新的策略和視角。

腫瘤轉移是腫瘤患者死亡的主要原因之一。轉移是指腫瘤細胞脫離原發生長部位,通過多種途徑,到達遠處組織或器官繼續生長的多步驟過程,包括侵襲、播散和定植。轉移涉及腫瘤細胞內在特性以及腫瘤細胞與腫瘤微環境(tumor microenvironment,tme)之間的相互作用。從1889年stephen paget提出「種子與土壤」假說,再到近年來針對腫瘤微環境各方面的多樣化研究,腫瘤轉移的理論逐漸完善。

一百多年前,人類腫瘤中首次發現有細菌存在。隨著研究的深入,一些傳統上認為是「無菌」的腫瘤也被發現具有低生物量的細菌群落特徵。酸性、缺氧且擁有豐富的血液供應的tme有利於細菌的特異性定植。此外,在不同類型的腫瘤中,細菌的組成和丰度具有高度異質性,可能與腫瘤發生髮展有關。根據細菌寄生的部位,可以將細菌分為胞內菌和胞外菌兩大類。胞內菌寄居在宿主細胞內,例如具核梭桿菌 、結核分枝桿菌、志賀氏菌、布魯氏菌和李斯特菌等;胞外菌是寄居在宿主細胞外,例如炭疽芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、幽門螺桿菌和大腸桿菌等(圖1)。

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圖1 胞內菌與胞外菌的種類

細菌在腫瘤轉移中扮演著重要的角色(圖2)。2017年,發表在science上的一項研究顯示:在原發性結直腸癌與肝轉移灶中存在同源的具核梭桿菌,推測細菌可能伴隨原發腫瘤細胞遷移至轉移部位;不僅如此,在結直腸腫瘤內富集的部分細菌,如梭桿菌屬、擬桿菌屬、硒單胞菌屬和普氏菌屬等,可能與腫瘤轉移有關;並且,使用抗生素治療結腸癌小鼠可以減少細菌負荷和腫瘤轉移。一項單中心研究發現,與免疫檢查點抑製劑單獨治療相比,雙歧桿菌製劑聯合免疫檢查點抑製劑治療轉移性腎細胞癌可顯著延長患者的無進展生存期。

圖2 細菌與腫瘤轉移研究的重要事件

細菌在腫瘤轉移過程中發揮著複雜多樣的作用機制(圖3、表1),包括通過調控腫瘤的生長或死亡直接影響腫瘤細胞,以及改變腫瘤微環境。然而,該領域仍然存在許多未明確的問題需要進一步的探索和研究。在臨床上,除了少數病例外,腫瘤轉移患者絕大部分仍然無法治癒。目前專門針對細菌與腫瘤轉移關係的研究處於起步階段,檢測技術尚有不足,對細菌來源和定植部位的了解不夠,並且研究的深度和廣度有限,有待於更深入的研究。細菌在腫瘤轉移中的作用是一個複雜且具有挑戰性的研究領域,但同時也為探索潛在的治療方案提供了新的思路。研究細菌通過腫瘤細胞和腫瘤微環境影響腫瘤轉移的機制,可以為腫瘤個性化治療方案的制定提供有價值的見解。

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圖3 細菌對腫瘤轉移的作用機制

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表1 細菌對腫瘤轉移的作用機制

浙江大學王林波教授和季飛洋老師為該文的通訊作者,俞婧儀、孟慶娜、陳永霞為共同第一作者。

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