细菌使癌症更具移动性

口腔中的细菌是如何帮助肿瘤更快地扩散到全身的
2022年10月21日

采访

斯科特·弗布里奇,弗吉尼亚理工大学

细菌

艺术家对细菌的印象

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当DNA被破坏时,细胞开始无视调节其行为的正常控制,癌症就发生了。但近年来,科学家们发现,肿瘤细胞可能有同伙,使它们更恶性,更容易扩散,甚至可能对化疗药物产生抗药性。这些帮凶就是细菌,包括通常在人类口腔中携带的细菌。它们已经在一系列癌症中被发现,但尚不清楚它们的存在是否仅仅是因为癌细胞异常并抓住了一些无害的细菌,还是微生物在疾病过程中发挥了积极作用。现在,弗吉尼亚理工大学的斯科特·弗布里奇已经能够证明,当这些细菌存在时,肿瘤细胞的行为会发生变化——生长和移动得更活跃。不仅如此,它们还可以改变邻近癌细胞的行为,即使癌细胞内没有任何细菌。他采访了克里斯·史密斯。

斯科特:基本上每个人的嘴里都有这种细菌,大约十年前人们就知道这种细菌存在于结直肠癌中。因此,在肠道癌症中,它们似乎存在于对患者更糟糕的肿瘤中。最近,我们开始发现实际上在各种肿瘤中都存在细菌。所以不仅在肠道内,而且在肠道外。在乳腺癌,肺癌,胰腺癌中,我们发现这些细菌确实存在于许多不同类型的癌症中,我们曾经认为这些组织应该是无菌的。所以我们的目标是了解这种特殊的微生物可能在做什么,这在不同的肿瘤类型中是一致的。

克里斯,我想这里有两个问题,这是因果关系吗,这些细菌在那里是因为那里有癌症,它只是不正常,所以它把它们带走了吗?或者是它们导致了癌症的行为方式?它们在癌症的发展中起作用了吗?因为癌症就是这样,不是吗?它们扩散,然后扩散,侵入其他器官,以及细菌在其中发挥或不发挥何种作用。

斯科特:是的,完全正确,这是一个很好的表达问题的方式。你知道,很多早期的工作只是表明这些细菌存在于肿瘤组织中,并显示出相关性。结直肠癌中这些微生物越多的人预后就越差。但正如你所指出的,这并不能说明是细菌导致了癌症的侵袭。这可能只是因为更具侵略性的癌症是细菌的更好宿主,有理由认为这些细菌实际上喜欢生活在肿瘤内部。这些细菌被称为厌氧菌。这意味着它们喜欢生活在一个没有氧气的环境中,这往往是癌症生长过程中的一个特征,它们会耗尽氧气,变成厌氧。所以我们有理由认为这些细菌在肿瘤中表现良好。所以,是的,我们对分离相关性和因果关系很感兴趣。如果我们把细菌放进去,它们真的会让肿瘤更具攻击性吗?

细菌是在细胞内,细胞上,细胞旁边吗?这是什么关系?

斯科特-可能以上都有。但这些微生物的一个有趣的特征是它们确实能进入宿主细胞。这真的很有趣,因为其中一项观察让我们对结肠直肠癌细胞产生了疑问,它是细胞间梭杆菌的宿主。这些细胞实际上是在肝转移瘤中发现的。细菌不仅能够进入癌细胞,而且能够在这些细胞内存活足够长的时间,从结肠的原发性肿瘤扩散到远处的肝脏肿瘤。这就是我们面临的主要问题。这些细菌是随波逐流还是实际上是在积极推动迁移过程?

克里斯-你是怎么测试的?

斯科特:我们直接感染肿瘤细胞,然后测量它们的迁移能力。我们可以实时观察它们是如何移动的,无论有没有细菌。

克里斯-这有什么区别吗?

斯科特:所以当我们感染癌细胞时,它们更具移动性。它们移动得更快,它们只是在运动中更活跃。它们的繁殖能力也更强。它们往往分裂得很快,而且分裂的速度对于含有这些微生物的胰腺癌细胞来说更快。除此之外,我们还展示了靠近被感染细胞的细胞也有同样的效果。所以我们在这项工作中发现实际上是被感染的细胞积极地分泌蛋白质加速了被感染细胞和邻近细胞的增殖和迁移运动。

Chris -所以一个细胞携带了一些细菌乘客,一些免费的人,以某种方式操纵被感染的细胞,但使它喂养所有的邻居。因此,它们都得到了增长的提振。

斯科特:完全正确。所以这里有一种内置的扩增你可能不需要感染肿瘤中所有的细胞。你可能在远处有一种作用感染细胞刺激邻近细胞的生长

克里斯:如果细菌可以发挥这种作用,你是否确定了哪些因素在起作用,因此如果你阻断了这些因素,这种作用会消失吗?

Scott:我们目前所做的关于阻断的研究是为了了解癌细胞膜上的物理结构,细菌似乎与细胞膜结合在一起。这些细菌喜欢附着在一种糖上,这种糖在癌细胞中往往被过度调节或上调。细菌细胞在它们自己的膜上有一个分子,使它们能够固定在癌细胞膜上的糖上。当我们继续干预这个锚定过程时,我们可以首先阻止细菌的入侵。到目前为止,我们已经掌握了干扰这个过程的方法。

Chris:在很多人的脑海中,最重要的问题可能是我们有杀死细菌的药物。所以如果我们给癌症患者大剂量的抗生素,你会推测这可能对癌症的进展速度有减缓作用吗?

斯科特:当然有可能,这也是我们正在考虑的事情。有一些非常棒的动物实验和结肠直肠癌实验表明你可以通过使用抗生素来摧毁这些细菌来改善患结肠直肠癌的老鼠的治疗效果。挑战在于,还有一整个领域的工作都在研究你体内的微生物群,这些微生物群如何影响你对癌症治疗的反应。其中一些证据似乎表明,其中一些微生物实际上有助于治疗反应。因此,有一些研究表明,广谱抗生素可以消灭一切,实际上会降低化疗或免疫疗法的疗效。所以这不是简单的,你知道,我们想要摆脱我们体内所有的虫子因为很多虫子真的很有帮助。所以我们正在想办法以更有针对性的方式来做这件事。我们可以只治疗一个物种还是只治疗局部组织。所以只要除掉胰腺组织里的细菌,而不是全身注射。这些都是我们要解决的重要的治疗问题。

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