微生物可抑制免疫系統　保護癌細胞增轉移機會

我們的身體蘊藏無數微生物，腫瘤也如是。最新刊於《自然》的報告指，癌組織中含有完整的細菌和真菌群落。例如在口腔和結直腸腫瘤中，生活在癌細胞內的細菌會促進產生已知可抑制免疫反應的蛋白質。這些微生物更可能會引發連鎖反應，阻止免疫系統殺死癌細胞，幫助癌細胞轉移到身體其他部位。

無參與研究的法國 Gustave Roussy 研究所腫瘤免疫學家 Laurence Zitvogel 指出，研究並未完全證實細菌在癌症中的作用，但非常具有啟發性，表明結直腸和口腔腫瘤中的細菌可主動擾亂免疫平衡。

確認微生物可以導致腫瘤生長或擴散可以開闢新的方法，使癌症治療更有效，例如用抗生素殺死細菌。而且由於每種癌症似乎都帶有獨特的微生物群落，研究團隊正在探索是否可將微生物用作診斷工具，以在血液樣本中提早檢測到患癌。

過去十年發現癌細胞有不同微生物

過去大多數癌症研究人員都認為腫瘤是無菌的，但大約十年前，現於以色列 Weizmann 科學研究所工作的癌症研究專家 Ravid Straussman 意外發現當培養物中存在支原體細菌 (mycoplasma bacteria) 時，人類胰腺癌細胞和結直腸癌細胞停止對名為吉西他濱 (gemcitabine) 的抗癌藥物產生反應。他發現，這種細菌會產生一種分解吉西他濱的酵素來「保護」癌細胞。

Straussman 亦發現，可以透過注射包括大腸桿菌菌株的其他類細菌，來使吉西他濱對患有結腸癌的小鼠無效，但用抗生素治療這些小鼠，則可以恢復吉西他濱的有效性。事實上，當他研究 113 個人類胰腺癌樣本時，其中 76% 產生了會保護癌細胞的細菌。這令 Straussman 的團隊懷疑它們是否有增加人類癌症抗藥性之嫌。

近年，除了 Straussman 的團隊，亦有美國團隊發現超過 30 種癌症中都帶有微生物 RNA 和 DNA，且每種癌症都有獨特的微生物群落。該團隊更在癌症患者的血液樣本中發現了這些獨特的微生物特徵。至於 Straussman 的團隊在 2000 年年尾確認腫瘤的獨特微生物特徵，主要存在於癌細胞和免疫細胞內部，而不是這些細胞之間。

真菌也經常在腫瘤中出現，而某些真菌種類的某些組合與幾種癌症的較低生存機率有關，其中有最強烈關係的是卵巢癌和乳腺癌。不過，過去這些發現都無表明真菌或細菌可能如何導致更糟糕的結果。

在是次研究中，美國 Fred Hutchinson 癌症研究中心團隊通過研究從口腔癌患者身上切除的 8 個腫瘤和從結直腸癌患者身上切除的 19 個腫瘤來解決這個問題。

團隊繪製的微生物分佈圖表明，細菌與真菌等均只在腫瘤的特定區域生存。這些受感染的區域含有高水平的蛋白質，而學界已知這些蛋白質可以抑制抗癌 T 細胞或促進癌症生長。團隊發現，T 細胞聚集在這些區域之外，但在受感染區內部很少被發現。相反，這些區域含有抵抗感染的嗜中性粒細胞。

使用稱為單細胞測序的技術，團隊發現細菌優先感染癌上皮細胞，並且只有梭桿菌屬 (Fusobacterium) 和密螺旋體屬 (Treponema) 細菌佔優的細胞，往往表現出免疫抑制和癌症促進特徵。

Bullman 的團隊有將梭桿菌屬細菌與結腸癌細胞共同培養，這些癌細胞均浸於含有嗜中性粒細胞的基質中，並將它們與無菌的癌細胞進行比較。在有細菌存在的情況下，嗜中性粒細胞傾向於向癌細胞移動，就像在患者腫瘤樣本中一樣。更重要是，團隊看到受感染的癌細胞會脫落並遷移，這可能就是它們在身體轉移的類似跡象。

Straussman 補充指，是次研究規模很小，只包括兩種類型的癌症，未來還需要在其他癌細胞上進行研究。

來源：
Science, Bacteria in tumors may promote cancer

報告：
Niño, J.L.G., Wu, H., LaCourse, K.D. & et al. (2022). Effect of the intratumoral microbiota on spatial and cellular heterogeneity in cancer. Nature. doi: 10.1038/s41586-022-05435-0

文／AC