世界衛生組織數據顯示 , 在2020年全球新發癌癥中 , 乳腺癌成為全球第一大癌 , 我國乳腺癌發病率也在逐年攀升 。 作為女性最常見的惡性腫瘤之一 , 影響乳腺癌進展的因素十分復雜且尚未明晰 , 科學家們一直致力于尋找導致乳腺癌惡化的驅動力 , 希望能找到對應的解決辦法 。
西湖大學生命科學學院蔡尚團隊4月7日在《細胞》(Cell)在線發表最新研究論文 , 在世界范圍內首次證實乳腺癌組織中存在的多種獨特胞內菌 , 在腫瘤轉移定植過程中至關重要 。 這一理念是對傳統腫瘤轉移理論的重大突破 , 為深入理解腫瘤轉移及臨床治療乳腺癌提供了全新的思路 。
找到未被證實的“對手”
傳統觀念認為 , 因為免疫系統的存在 , 人體絕大多數組織器官(除腸道、口腔、皮膚外)內部處于無菌狀態 , 腫瘤組織亦然 。
但在2020年前后 , 以色列及美國科學家研究發現 , 細菌也是癌癥本身的組成部分 , 它存在于結直腸癌以外更廣泛的癌癥類型中 , 例如胰腺癌、肺癌、乳腺癌等 。 這類細菌絕大多數存在于細胞質內 , 稱之為胞內菌 。
科學家們猜測 , 正是因為胞內菌位于腫瘤細胞內 , 所以才躲過人體免疫系統的攻擊 , 存活下來 。
那么 , 胞內菌在腫瘤發生、發展的過程中扮演著什么樣的角色?是可有可無的旁觀者 , 還是推動腫瘤進展的參與者?
之前研究認為 , 腸道菌群可以通過調節免疫系統 , 或通過產生的代謝物間接調控癌癥的進展 , 但至今沒有證據表明腫瘤細菌能直接參與癌癥的發生發展 。 尤其是在腫瘤中檢測到的細菌很少 , 讓人更加懷疑 , 這么低生物量的腫瘤微生物 , 能否對腫瘤進展產生重大影響 。
蔡尚本科畢業于北大 , 博士畢業于印第安納大學 , 曾在斯坦福大學干細胞與再生醫學研究所工作7年 , 一直專注于乳腺癌研究 。 “最初的想法來自我在斯坦福做博士后時的一次探討:什么基因在影響乳腺癌腫瘤的發展 。 構建誘導敲除基因的小鼠模型時 , 我意外地發現不需要敲除這個基因 , 只需要加入誘導劑(一種抗生素) , 腫瘤的轉移就會受到影響 。 我覺得很不可理解 。 ”
2016年 , 在實驗過程中 , 抗生素又一次引起了蔡尚的關注 。 他敏銳地意識到 , 腫瘤的轉移可能與抗生素殺傷細菌的能力有關 。 他當時便大膽假設:腫瘤里很可能存在細菌 。
“當時看來 , 這個假設有點‘瘋狂’ 。 但科學家總要有點‘探險’精神 。 ”2017年 , 剛剛回國加入西湖大學的蔡尚 , 立即對這一問題啟動了專項研究 。 基于經典的小鼠自發乳腺癌模型 , 蔡尚帶領研究團隊構建了嚴格的腫瘤菌群研究體系 , 探索腫瘤微生物在腫瘤進展中的作用 。
彼時 , 胞內菌還是一個未被證實的猜想 , 他們的首要任務是找到“對手” 。 回頭看當時的選擇 , 蔡尚仍心有余悸:“這個課題風險很大 , 充滿未知 , 當我決定啟動研究的時候 , 連腫瘤菌群是否真的存在都極具爭議 。 ”
胞內菌可以促進腫瘤細胞轉移
胞內菌在腫瘤細胞內的含量很低 , 研究團隊不斷改良檢測和染色方法 , 提高了靈敏度、信噪比和準確性 , 終于觀察到小鼠腫瘤里的細菌定位 , 并通過高分辨率的電鏡清晰地看到了細菌存在于細胞質內 。
【團隊|首次證實細菌可促使乳腺癌轉移】探索這些細菌的功能成為蔡尚團隊的工作重點 。
一個簡單的思路是:清除這些細菌 , 看看腫瘤會發生什么變化 。 常規的清除方法是使用抗生素 。 但如何確??股刂欢ㄏ蚯宄[瘤細菌?
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