科学探索|西湖大学蔡尚团队首次证实细菌是乳腺癌转移的重要帮凶

世界卫生组织数据显示,在2020年全球新发癌症中,乳腺癌成为全球第一大癌,我国乳腺癌发病率也在逐年攀升 。作为女性最常见的恶性肿瘤之一,影响乳腺癌进展的因素十分复杂且尚未明晰,科学家们一直致力于寻找导致乳腺癌恶化的驱动力,希望能找到对应的解决办法 。
近日,西湖大学生命科学学院蔡尚团队取得重大突破 。北京时间4月7日,他们在《细胞》(Cell)?在线发表了题为“Tumor Resident Intracellular Microbiota Promotes Metastatic Colonization in Breast Cancer”的最新研究论文,首次证实乳腺癌组织中存在多种独特的 “胞内菌”,并揭示它们在肿瘤转移定植过程中所起的关键作用 。这一理念是对传统肿瘤转移理论的重大突破,为深入理解肿瘤转移及临床治疗乳腺癌提供了全新的思路 。

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论文截图
原文链接:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00260-4 ? ?

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传统观念认为,因为免疫系统的存在,人体绝大多数组织器官(除肠道、口腔、皮肤外)内部处于无菌状态,肿瘤组织亦然 。
但在2020年左右,以色列及美国的部分科学家研究发现,细菌也是癌症本身的组成部分,它存在于结直肠癌以外更广泛的癌症类型中,例如胰腺癌、肺癌、乳腺癌等 。这类细菌绝大多数存在于细胞质内,称之为“胞内菌” 。
科学家们猜测,正是因为胞内菌位于肿瘤细胞内,所以才躲过人体免疫系统的攻击,存活下来 。
那么,胞内菌在肿瘤发生、发展的过程中扮演着什么样的角色?是可有可无的旁观者,还是推动肿瘤进展的参与者?
之前研究认为,肠道菌群可以通过调节免疫系统,或通过产生的代谢物间接调控癌症的进展,但是至今没有证据表明肿瘤细菌能直接参与癌症的发生发展 。尤其是在肿瘤中检测到的细菌很少,让人更加怀疑,这么低生物量的肿瘤微生物,能否对肿瘤进展产生重大影响 。
2017年,刚刚回国加入西湖大学的蔡尚,对这一问题启动了专项研究 。
蔡尚本科毕业于北大,博士毕业于印第安纳大学,曾在斯坦福大学干细胞与再生医学研究所工作7年,一直专注于乳腺癌的研究 。
【科学探索|西湖大学蔡尚团队首次证实细菌是乳腺癌转移的重要帮凶】基于经典的小鼠自发乳腺癌模型,蔡尚带领研究团队构建了严格的肿瘤菌群研究体系,探索肿瘤微生物在肿瘤进展中的作用 。
彼时,“胞内菌”还是一个未被证实的猜想,他们的首要任务是找到“对手” 。
“胞内菌”在肿瘤细胞内的含量很低,研究团队不断改良检测和染色方法,提高了灵敏度、信噪比和准确性,终于观察到小鼠肿瘤里的细菌定位,并通过高分辨率的电镜清晰地看到了细菌存在于细胞质内 。

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小鼠自发乳腺癌模型中存在胞内菌
然后,探索这些细菌的功能成为他们的工作重点 。
一个简单的思路是:清除这些细菌,看看肿瘤会发生什么变化 。
常规的清除方法是使用抗生素 。但如何确保抗生素只定向清除肿瘤细菌?
鲜有可以遵循的实验方案 。研究团队一切从零开始,不断优化抗生素的处理方法,调节抗生素组合种类和注射方式的搭配,最终实现“定向”清除肿瘤菌群的目的 。