某些癌症的致命擴散可能由常見的口腔微生物驅動

一種普通的細菌可以觸發某些原發腫瘤的變化,從而導致危險的轉移

法蒂尼婭·拉莫斯

當人們聽到自己可能患上癌症時,也許唯一比“癌”字更可怕的是“轉移”這個詞。轉移性疾病——即惡性腫瘤已從原發部位擴散到身體其他部位——是造成每十例癌症死亡病例中九例的原因。

最近,這個過程中出現了一個意想不到的角色:一種常見的細菌。具核梭桿菌通常無害地生活在牙齦中,但似乎在結腸癌、食道癌、胰腺癌以及可能還有乳腺癌的擴散中發揮作用。實驗室研究和患者證據表明,這種微生物可以透過血液傳播並感染腫瘤細胞,方法是附著在腫瘤細胞表面的糖分子上。在那裡,它會引發一系列已知會導致腫瘤細胞遷移的訊號和免疫反應。如果得到進一步證實,對具核梭桿菌的研究可能會增加人們對微生物群如何影響癌症進展的理解,甚至可能為治療的新方法指明方向。

在健康人的口腔中,具核梭桿菌是微生物群落中守法的成員。然而,在口腔衛生不良、糖尿病不受控制和其他情況下,它可能會變得有害,並引起牙周炎、扁桃體炎、闌尾炎甚至早產。大約九年前,首次暗示了與結直腸癌的聯絡,當時兩個研究小組發現,與正常組織相比,這種細菌的 DNA 在結腸腫瘤組織中過度存在。此後,數十項研究發現,腫瘤細胞中的感染是麻煩的跡象:它與胰腺癌、食道癌或結直腸癌患者的預後不良有關;與後兩組的化療耐藥性有關;以及與結直腸癌的轉移有關,結直腸癌是世界第三大常見和第二大致命的惡性腫瘤


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儘管如此,問題仍然存在:這種細菌僅僅是一個警告訊號,還是癌症進展的積極參與者?今年,至少有三個獨立團隊對結腸癌的研究表明,它起著積極作用。“我們透過不同的途徑得出了相同的結論,”弗吉尼亞理工大學的生物化學家丹尼爾·斯萊德說。斯萊德及其同事發現,當培養的人類結腸腫瘤細胞被細菌侵入時,它們會產生兩種炎症蛋白,稱為細胞因子——特別是白細胞介素-8 和 CXCL1——這兩種蛋白已被證明可以促進惡性細胞的遷移,這是轉移的一個步驟。第二篇論文報道,該細菌誘導基因調控發生變化,從而促進小鼠肺部轉移。第三項研究確定具核梭桿菌在人類結腸癌組織中的丰度與轉移量相關,並且在小鼠中,確定了微生物可能“協調”轉移的其他訊號。斯萊德和其他人也證明,這種細菌會引發一種細胞因子風暴,旨在控制感染,但最終會加劇癌症。“這就像在已經點燃的火上澆油,”斯萊德說。

在某些乳腺腫瘤中,可能也發生了類似的事情。在六月,由希伯來大學微生物學家吉拉德·巴赫拉赫領導的一個團隊報告稱,在檢查的人類乳腺癌組織中,有 30% 發現了具核梭桿菌 DNA;這種細菌在表達大量表面糖分子 Gal/GalNAc 的癌細胞中最為常見。研究人員還表明,這種感染會促進乳腺癌小鼠模型中原發腫瘤和轉移瘤的生長。“資料表明,梭桿菌不是癌症的原因,但它可以加速進展,”巴赫拉赫說。

這種情況在人類中發生的程度當然是一個關鍵問題。“這些發現很有趣,而且有道理,”紀念斯隆·凱特琳癌症中心的瓊·馬薩格說,他是轉移研究的首席研究員。他說,炎症總是轉移過程的一部分,因此,在腫瘤中引發劇烈炎症反應的感染會產生後果:“它有助於癌細胞參與移動的侵襲性行為。”

關於梭桿菌的發現是一個快速發展領域的一部分,該領域正在闡明微生物群如何促進和對抗癌症。例如,許多現代免疫療法藥物在有益微生物存在的情況下效果最佳——一些較舊的化療藥物也是如此。一些科學家設想,梭桿菌最終可能會變成抗癌鬥士。鑑於這種微生物對腫瘤細胞上糖的吸引力,他們建議,也許它可以被部署為特洛伊木馬,與抗癌藥物結合,並將它們直接運送到惡性靶點。

克勞迪婭·瓦利斯是一位屢獲殊榮的科學記者,其作品曾發表在紐約時報時代週刊財富雜誌和新共和雜誌上。她曾擔任時代週刊的科學編輯和大眾科學雜誌的執行編輯。

更多作者:克勞迪婭·瓦利斯
大眾科學雜誌 第 323 卷 第 4 期本文最初以“癌症擴散的新角色”為標題發表於大眾科學雜誌 第 323 卷 第 4 期(),第 28 頁
doi:10.1038/scientificamerican1020-28
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