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Cell | 突破!西湖大学蔡尚团队首次证明胞内菌对肿瘤转移至关重要

枫叶 iNature 2022-12-11

iNature

肿瘤驻留的细胞内微生物群是一种新兴的肿瘤成分,尽管越来越多的证据表明肿瘤内微生物群的重要性,但处于生理稳态的低生物量肿瘤驻留微生物群是否在自发性肿瘤进展中发挥任何重要的生物学作用仍然是一个悬而未决的问题。

2022年4月7日,西湖大学蔡尚团队在Cell 在线发表题为“Tumor-resident intracellular microbiota promotes metastatic colonization in breast cancer”的研究论文,该研究使用鼠自发性乳腺肿瘤模型 MMTV-PyMT 探索了这些肿瘤内细菌的功能意义。该研究发现肿瘤内细菌的消耗显著减少了肺转移而不影响原发性肿瘤的生长。

在转移定植期间,循环肿瘤细胞携带的瘤内细菌通过重组肌动蛋白细胞骨架增强对流体剪切应力的抵抗力,从而促进宿主细胞存活。总之,该研究结果表明,肿瘤内的微生物群虽然生物量低,但在促进癌症转移方面发挥着重要作用,因此可能值得探索其干预以推进肿瘤学护理。


除了众所周知的遗传、表观遗传和基质微环境元素外,宿主微生物群作为不可忽视的身体成分,是调节癌症易感性和肿瘤进展的关键介质。这些微生物主要通过间接途径(包括代谢物和免疫系统)在远处或近端肿瘤组织上发挥其功能,特别是在与肠道微生物群密切接触的结直肠癌中。然而,近年来,有新的证据表明,在结肠直肠癌以外的更广泛的癌症类型中,微生物也是肿瘤组织本身的组成部分,如胰腺癌、肺癌、乳腺癌等。
临床上,队列研究表明,组织内微生物群的特征与癌症风险、病理类型、癌症预后和治疗反应相关。尽管如此,组织中的微生物群样本通常具有非常低的生物量,具有严重的宿主污染和潜在的环境噪声,这常常掩盖了研究结果。使用源自患者的异种移植 (PDX) 模型的研究表明,肿瘤内微生物群可以随着免疫缺陷小鼠的肿瘤进展而持续存在。通过尾静脉给予外源性细菌会损害肿瘤化学敏感性并促进肿瘤进展。
文章模式图(图源自Cell
尽管越来越多的证据表明肿瘤内微生物群的重要性,但处于生理稳态的低生物量肿瘤驻留微生物群是否在自发性肿瘤进展中发挥任何重要的生物学作用仍然是一个悬而未决的问题。可以概括人类肿瘤微生物群的动物自发肿瘤模型,将在很大程度上推动对肿瘤驻留微生物群的功能研究,并阐明其在肿瘤进展中的意义。
在该研究中,报告了这种自发性小鼠乳腺肿瘤 (BT) 模型小鼠乳腺肿瘤病毒-多瘤中间肿瘤抗原 (MMTV-PyMT) 的广泛表征,其中含有大量的细胞内细菌,类似于人类乳腺癌。在生理条件下,这些细胞内细菌可以与癌细胞一起穿过循环系统,在转移性定植中发挥关键作用。从机制上讲,细胞内细菌调节宿主细胞肌动蛋白网络并促进细胞存活以抵抗循环中的流体剪切应力。该研究表明,细胞内细菌可以在肿瘤进展过程中直接调节宿主细胞的活力,这可能对未来的癌症治疗产生重大影响。


参考消息:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00260-4

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