▲图片来源：V. Altounian/Science
最新一期的顶尖学术期刊《科学》杂志发表了一篇关于癌症研究的最新论文。以色列魏茨曼科学研究所（Weizmann Institute of Science）领衔的一支科研团队发现，在人类的肿瘤里，存在许多细菌。更令人感到神奇的是，这些细菌看似具有肿瘤特异性——不同的肿瘤样本，细菌的种类也有区分。这项工作对于理解肿瘤的微生物组有着重要意义，它也登上了本期《科学》杂志的封面。
研究人员们在论文中指出，早在100多年前，科学家们就在人类的肿瘤里检测出了细菌。一些人认为，这表明细菌在肿瘤的微环境里可能具有局部的作用；另一些人则指出，这些细菌的含量都非常低，很难确认它们真的来自肿瘤样本，还是来自外部的污染。
在这项研究里，科学家们做了迄今最为严格、也最为全面的分析，想要真正理解人类肿瘤样本里，细菌所扮演的角色。为了减少外部污染带来的潜在问题，他们综合使用了多种不同的方法，不但使用了16S rRNA的基因测序技术来寻找细菌，还辅以显微镜观察和细胞培养，来确认居住在肿瘤里的不同细菌。
研究人员们分析了乳腺癌、肺癌、黑色素瘤、胰腺癌等常见的7种实体肿瘤，样本数超过了1500份。分析结果确认，无论是癌细胞，还是免疫细胞，研究人员们都在它们的身体里找到了细菌。而且，令人惊讶的是，这些肿瘤内找到的细菌，大多数都位于细胞内！
▲在人类肿瘤中检测到细菌成分（来源：上述论文）
A：研究中分析的人类样本数量，包括正常组织样品和肿瘤样品的正常邻近组织（NAT）
B：通过细菌 16S rDNA 、qPCR 评估人肿瘤中细菌 DNA 的存在，红色条代表中位数
C：代表 16S rRNA，LPS 或 LTA 阳性染色的肿瘤比例的热图
D：来自四种人类肿瘤类型的连续切片，用 H＆E，LPS 抗体以及 16S rRNA 的 FISH 探针染色，字母（T）表示源自肿瘤的样品。
研究人员指出，不同的肿瘤有着不同的微生物组构成。相比之下，乳腺癌肿瘤的微生物组更为多样和丰富。此外，研究人员们也在论文里提到，这些细菌还和患者的吸烟史，以及对免疫疗法的反应有相关性。此项研究为进一步探索瘤内细菌与癌细胞和免疫细胞之间的相互作用奠定了基础。
而且，肿瘤内细菌 DNA 阳性的比例在不同的癌症类型中存在差异性（图 1B）。例如，黑色素瘤的 DNA 阳性的比例为 14.3%，乳腺癌、胰腺癌和骨肿瘤的比例则大于 60%。同时，在与外部环境没有直接联系的实体瘤中也检测到细菌 DNA，其中卵巢癌中阳性占比 24.6%，多形性胶质母细胞瘤（GBM）中占比 44.4%。
▲不同样本组织内的细菌种类有所不同，乳腺肿瘤的微生物组比其他肿瘤类型更丰富，更多样化（来源：上述论文）
《科学》杂志为这篇论文单独做了专文解读。解读里提出了几个关键的问题，其中一个问题便是：为啥会在肿瘤里发现细菌？
对于这个问题，科学家们做了几种假设。第一种假设认为，人体组织可能不像我们想象中那么“无菌”，而是一直存在少量的细菌。检测出某些能产毒素的细菌，可能预示着细胞处于一种炎症状态，这可能促进癌变。而当肿瘤真的出现后，一方面会对周围组织进行破坏，另一方面又会抑制免疫力，反过来促进细菌在体内乱窜，跑到原本应该无菌的位置。
当然，考虑到许多细菌都存在于细胞内，另一种可能性认为，这些细菌没法“自由”流窜到肿瘤和周边组织，而是被其他免疫细胞和/或癌细胞“搬运”过来的。
▲癌症中的微生物群（来源：Science）
在这篇解读中，作者们也指出，即便这些细菌和肿瘤的发生有着关联，目前我们也很难去有效针对这些细菌。通常情况下，我们会通过饮食、药物、或者其他微生物，去对细菌进行干预。但我们还不了解是否能用同样的方法去对付住在肿瘤里的细菌。它们可能完全依赖细胞来获取营养，一般的抗生素也很难进入细胞杀死它们。
即便目前没有好的杀菌方法，这项研究依旧极其重要。更好地理解肿瘤微环境，就能更好地理解癌症发生和进展的机理。这有望带来全新的精准治疗和诊断方法。
编辑：许琦敏
责任编辑：任荃
来源：综合自学术经纬、生辉