微生物群定植在人类机体的多个生境中，不仅塑造着宿主免疫系统的稳态，更在抗癌治疗效果中扮演着关键角色。最新研究发现，复杂的微生物群落甚至可能潜藏于原发性肿瘤的核心地带。
近日，一篇发表在国际杂志Cell上题为“A pan-cancer analysis of the microbiome in metastatic cancer”的研究报告中，来自荷兰癌症研究所等机构的科学家们通过研究编制了一份详实的转移性癌症中细菌名录，当分析了4000多份肿瘤样本后，研究人员揭示了这些共生微生物的多样性和它们如何与癌细胞、周边环境相互作用的微妙机制，例如某些特定细菌与患者对免疫疗法的不良反应存在关联。
此项研究不仅为科学家们深入理解微生物如何助力抑癌或对抗疗法提供了新途径，更为优化患者治疗方案、挖掘潜在益生菌资源指明了方向。在我们体内生存着数十亿的微生物，包括细菌、病毒和酵母等，其总称为微生物组（microbiome），我们需要它们，同时它们也需要我们；比如，细菌能帮助我们消化食物，与宿主机体免疫系统相互合作来抵御病原体入侵、尤其是人类肠道菌群如今已经被进行了广泛地研究，包括在癌症发生的背景下，比如，其会影响免疫疗法和化疗的有效性。
然而，微生物并非仅限于肠道内，它们亦隐匿于肿瘤之中。随着技术进步，科研人员得以更精准地揭示这些“隐秘居民”的身份，尽管对其如何进入肿瘤、在肿瘤内具体作用机制尚不完全明了，但其对疾病进程及疗法效果的重要性不容忽视。
鉴于癌症转移往往是患者预后不良的主要原因，且现有疗法多针对转移灶，研究人员将目光聚焦于这些转移性肿瘤中的微生物。面对这一相对未知的领域，他们携手合作，首次绘制出癌症转移过程中细菌分布的全景图。通过对涵盖26种癌症类型的4000余例转移性组织样本进行DNA测序，科学家们不仅揭示了其中人类细胞的遗传信息，还捕获到了细菌的痕迹，因为无论是人类还是微生物，其遗传物质皆由DNA构成。
科学家成功绘制出癌症转移过程中详细的微生物群落目录
图片来源：Cell (2024). DOI:10.1016/j.cell.2024.03.021
借助Hartwig医学基金会提供的丰富临床资料和DNA数据，研究团队处理了海量数据（约400太字节），运用精密算法识别出细菌在不同转移灶中的聚居模式，这是一项颇具挑战性的计算任务，因为肿瘤组织中细菌DNA含量相对较低。
研究结果令人瞩目：高细菌负荷并非仅见于转移性结肠癌，虽然结肠中确实聚集了人体内大部分细菌，但其他类型肿瘤转移中同样存在丰富的微生物，且其种类与分布受到转移部位、肿瘤条件及癌症类型的影响。更值得关注的是，研究揭示了细菌与治疗反应之间的相关性。例如，在伴有转移的肺癌病例中，携带梭杆菌的患者相较于无菌患者对免疫疗法的响应较差。此外，细菌群落的多样性越高，临近肿瘤细胞的活性似乎越强。
这一研究成果为科学家们开辟了研发新疗法的新路径，诸如针对性抑制促进肿瘤进展的特定细菌，同时也深化了对肿瘤微环境复杂网络的理解——在这个交织着各种细胞类型、包括细菌在内的多元生态中，它们如何共存互动，共同塑造肿瘤的演化命运。综上，本文研究中，研究人员揭示了转移性肿瘤微生物组的泛癌症治疗，这或有助于推进新型癌症疗法的开发。
参考文献：
Thomas W. Battaglia，Iris L. Mimpen，Joleen J.H. Traets, et al. A pan-cancer analysis of the microbiome in metastatic cancer, Cell (2024). DOI:10.1016/j.cell.2024.03.021
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