某些癌症的致命扩散可能由常见的口腔微生物驱动

一种普通的细菌可以触发某些原发肿瘤的变化,从而导致危险的转移

法蒂尼娅·拉莫斯

当人们听到自己可能患上癌症时,也许唯一比“癌”字更可怕的是“转移”这个词。转移性疾病——即恶性肿瘤已从原发部位扩散到身体其他部位——是造成每十例癌症死亡病例中九例的原因。

最近,这个过程中出现了一个意想不到的角色:一种常见的细菌。具核梭杆菌通常无害地生活在牙龈中,但似乎在结肠癌、食道癌、胰腺癌以及可能还有乳腺癌的扩散中发挥作用。实验室研究和患者证据表明,这种微生物可以通过血液传播并感染肿瘤细胞,方法是附着在肿瘤细胞表面的糖分子上。在那里,它会引发一系列已知会导致肿瘤细胞迁移的信号和免疫反应。如果得到进一步证实,对具核梭杆菌的研究可能会增加人们对微生物群如何影响癌症进展的理解,甚至可能为治疗的新方法指明方向。

在健康人的口腔中,具核梭杆菌是微生物群落中守法的成员。然而,在口腔卫生不良、糖尿病不受控制和其他情况下,它可能会变得有害,并引起牙周炎、扁桃体炎、阑尾炎甚至早产。大约九年前,首次暗示了与结直肠癌的联系,当时两个研究小组发现,与正常组织相比,这种细菌的 DNA 在结肠肿瘤组织中过度存在。此后,数十项研究发现,肿瘤细胞中的感染是麻烦的迹象:它与胰腺癌、食道癌或结直肠癌患者的预后不良有关;与后两组的化疗耐药性有关;以及与结直肠癌的转移有关,结直肠癌是世界第三大常见和第二大致命的恶性肿瘤


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。


尽管如此,问题仍然存在:这种细菌仅仅是一个警告信号,还是癌症进展的积极参与者?今年,至少有三个独立团队对结肠癌的研究表明,它起着积极作用。“我们通过不同的途径得出了相同的结论,”弗吉尼亚理工大学的生物化学家丹尼尔·斯莱德说。斯莱德及其同事发现,当培养的人类结肠肿瘤细胞被细菌侵入时,它们会产生两种炎症蛋白,称为细胞因子——特别是白细胞介素-8 和 CXCL1——这两种蛋白已被证明可以促进恶性细胞的迁移,这是转移的一个步骤。第二篇论文报道,该细菌诱导基因调控发生变化,从而促进小鼠肺部转移。第三项研究确定具核梭杆菌在人类结肠癌组织中的丰度与转移量相关,并且在小鼠中,确定了微生物可能“协调”转移的其他信号。斯莱德和其他人也证明,这种细菌会引发一种细胞因子风暴,旨在控制感染,但最终会加剧癌症。“这就像在已经点燃的火上浇油,”斯莱德说。

在某些乳腺肿瘤中,可能也发生了类似的事情。在六月,由希伯来大学微生物学家吉拉德·巴赫拉赫领导的一个团队报告称,在检查的人类乳腺癌组织中,有 30% 发现了具核梭杆菌 DNA;这种细菌在表达大量表面糖分子 Gal/GalNAc 的癌细胞中最为常见。研究人员还表明,这种感染会促进乳腺癌小鼠模型中原发肿瘤和转移瘤的生长。“数据表明,梭杆菌不是癌症的原因,但它可以加速进展,”巴赫拉赫说。

这种情况在人类中发生的程度当然是一个关键问题。“这些发现很有趣,而且有道理,”纪念斯隆·凯特琳癌症中心的琼·马萨格说,他是转移研究的首席研究员。他说,炎症总是转移过程的一部分,因此,在肿瘤中引发剧烈炎症反应的感染会产生后果:“它有助于癌细胞参与移动的侵袭性行为。”

关于梭杆菌的发现是一个快速发展领域的一部分,该领域正在阐明微生物群如何促进和对抗癌症。例如,许多现代免疫疗法药物在有益微生物存在的情况下效果最佳——一些较旧的化疗药物也是如此。一些科学家设想,梭杆菌最终可能会变成抗癌斗士。鉴于这种微生物对肿瘤细胞上糖的吸引力,他们建议,也许它可以被部署为特洛伊木马,与抗癌药物结合,并将它们直接运送到恶性靶点。

克劳迪娅·瓦利斯是一位屡获殊荣的科学记者,其作品曾发表在纽约时报时代周刊财富杂志和新共和杂志上。她曾担任时代周刊的科学编辑和大众科学杂志的执行编辑。

更多作者:克劳迪娅·瓦利斯
大众科学杂志 第 323 卷 第 4 期本文最初以“癌症扩散的新角色”为标题发表于大众科学杂志 第 323 卷 第 4 期(),第 28 页
doi:10.1038/scientificamerican1020-28
© . All rights reserved.