不起眼的细菌竟是肿瘤转移重要帮凶
西湖大学生命科学学院的蔡尚研究员及其团队近期在肿瘤研究领域取得了重要突破。他们发现,肿瘤细胞内的胞内菌在肿瘤转移过程中扮演了关键角色,它们能够帮助肿瘤细胞抵抗血管压力,避免在转移过程中受到损伤。
这项研究的起点源于对乳腺癌组织的深入,蔡尚团队发现了多种独特的胞内菌,这些细菌在肿瘤转移定植过程中发挥了重要作用。他们的研究成果已经在《细胞》期刊在线发表,为临床控制肿瘤转移提供了新的视角。
胞内菌的存在并不是新鲜事物,早在2020年,就有研究发现这些细菌是癌症的组成部分,存在于各种癌症类型中。它们在肿瘤发生、发展过程中扮演的角色一直是个谜。蔡尚团队基于小鼠自发乳腺癌模型,构建了严格的肿瘤菌群研究体系,对这些胞内菌的功能进行了深入研究。
研究过程中,他们通过不断改良检测和染色方法,清晰地观察到小鼠肿瘤里的细菌定位,并通过高分辨率的电镜看到了细菌存在于肿瘤细胞的细胞质内。清除这些胞内菌后,虽然肿瘤重量并未受到影响,但肺转移却显著下降。这表明胞内菌主要影响的是肿瘤的转移过程。
为了进一步验证这一假设,研究团队对多个组织进行了细菌16S测序,发现早期肺转移的细菌带有原位肿瘤的菌群特征。随着肿瘤的生长和扩散,肺部微环境开始对其产生影响。循环肿瘤细胞能够带着胞内菌到达远端器官,而回输这些胞内菌到肿瘤细胞内后,肿瘤细胞在体内的生存能力更强,甚至能促使原本不易转移的乳腺癌细胞发生转移。这些有力的证据证明了胞内菌可促进肿瘤细胞的转移。
那么,为什么胞内菌具有这样的功能呢?蔡尚解释,在肿瘤的转移过程中,血管里的压力会对肿瘤细胞造成损伤,而胞内菌入侵肿瘤细胞后,会通过特定的信号通路重塑肿瘤细胞骨架,帮助它们抵抗压力。这就解释了为什么拥有胞内菌的肿瘤细胞具有更强的转移能力。
研究团队还从小鼠回归到人体,收集了配对的乳腺癌病人的肿瘤组织、癌旁组织和淋巴结组织进行分析。结果显示,小鼠乳腺癌组织和人乳腺癌组织具有相同的微生物谱和动态变化,说明人乳腺癌菌群在癌症发生和进展中可能也起着相似的作用。这一发现为未来的肿瘤治疗提供了新的思路。