無經驗可循 , 團隊成員從研究體系到實驗方法 , 從老鼠模型的培育傳代、更新換代到抗生素使用方法的改良 , 一切從零起步 , 從頭構建 , 不斷優化抗生素的處理方法 , 調整抗生素組合種類和注射方式的搭配 , 最終實現“定向”清除腫瘤菌群的目的 。
結果顯示 , 清除腫瘤菌群之后 , 腫瘤重量并沒有受到影響 , 但肺轉移顯著下降 。 這表明 , 腫瘤菌群很可能影響的不是腫瘤的生長 , 而是轉移過程 。
基于此發現 , 研究團隊提出假設:腫瘤組織中的胞內菌會和腫瘤細胞一起遷移到達遠端器官并影響轉移 。 也就是說 , 腫瘤里的細菌會跟著腫瘤細胞一起跑到身體的其他部分 。
為了驗證這個假設 , 蔡尚團隊對原位腫瘤、肉眼可見的肺轉移灶、含有微小轉移灶的肺組織以及正常的肺和乳腺組織進行細菌16S測序 。 分析結果顯示 , 早期肺轉移的細菌可能仍帶有原位腫瘤的菌群特征 , 而隨著腫瘤的生長、擴散 , 漸漸開始受肺部微環境的影響 。
再通過分離并染色循環腫瘤細胞 , 研究團隊看到循環腫瘤細胞能帶著胞內菌“跑到”遠端器官;而回輸這些胞內菌到腫瘤細胞內 , 可以看到腫瘤細胞在人體內“跑動過程中的生存能力更強” , 甚至那些不容易轉移的乳腺癌 , 在輸入胞內菌以后 , 也開始轉移 。
這有力地證明了胞內菌可以促進腫瘤細胞的轉移 。
為臨床控制腫瘤轉移提供全新視角
那為什么胞內菌可以促進腫瘤細胞轉移呢?蔡尚解釋說 , 在轉移過程中 , 癌癥細胞沒有我們想象中那么“威力無邊” , 血管里的血壓(液流壓力)會對它造成損傷 。 但他們發現 , 胞內菌入侵腫瘤細胞后 , 會通過特定的信號通路(RhoA-ROCK)重塑細胞骨架 , 幫助腫瘤細胞抵抗血管里的壓力 , 避免轉移過程中受到損傷 。
這就完美解釋了為什么擁有胞內菌的腫瘤細胞擁有更強的能力跑到遠端器官 。
最后 , 研究團隊從小鼠回歸到人體 , 收集了配對的乳腺癌病人的腫瘤組織、癌旁組織和淋巴結組織 , 用qPCR結合16S測序定量和定性地分析各自菌群的組成 。 結果顯示 , 小鼠乳腺癌組織和人乳腺癌組織具有相同的微生物譜和動態變化 , 這表明 , 人乳腺癌菌群可能在人癌癥發生和進展中起著相似的作用 。
歷時近5年 , 從猜想、假設到一步步證實 , 蔡尚團隊的研究鑒定了腫瘤微環境中長期被忽視的新成分 , 揭示了影響腫瘤轉移的新因素 , 開拓了腫瘤研究的新方向 , 為臨床控制腫瘤轉移提供了全新的視角 。
“這一領域剛剛興起 , 還存在眾多未解之謎 , 抗生素的臨床使用也充滿了復雜性 , 如何利用這一發現指導臨床治療仍是一個復雜而迫切的科學問題 , 需要更多科研工作者去做大量基礎而扎實的工作 。 ”在蔡尚看來 , 這項成果只是在乳腺癌研究領域打開了一扇小窗 , 至于窗外的風景如何 , 希望有更多后來者一起眺望 。
(本報采訪人員 晉浩天 本報通訊員 張 弛)
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