我們身體中的微生物無時無刻不影響着生理功能，越來越多的證據顯示包括腸道菌在內的微生物在多方面調控着我們的生理行為，甚至能夠通過胃腸道迷走神經向大腦傳輸特定信號。在腫瘤學領域，微生物也是科學家重點關注的對象之一。
目前大多數研究發現的是，微生物存在調控癌症易感性和腫瘤進展的現象。它們通常不會直接發揮作用，而是通過影響一些代謝和免疫系統的信號通路來影響腫瘤發生，並且作用的一般都是臨近的腫瘤組織。
隨着測序技術的發展，以色列和美國的部分科學家已經表明，微生物不僅僅是間接影響腫瘤，更可能是腫瘤的一部分。今天，西湖大學生命科學學院蔡尚課題組在《細胞》發文，不僅再次確認腫瘤中存在細菌的事實，並且首次證明乳腺癌中獨特的胞內菌在腫瘤轉移定植中起着關鍵作用。
在新研究中，蔡尚博士和同事構建了一批乳腺癌模型小鼠，這些癌細胞組織充滿了大量細菌，有點類似於人類乳腺癌中觀察的現象。直觀來看，乳腺癌組織中的細菌數量大約為正常乳腺組織中的10倍。
更令人驚訝的是，這些細菌許多都定植於癌細胞的胞液中，也就是細胞內部。這些癌細胞內的細菌甚至是存活狀態，並且會在細胞滲透性的抗生素環境中逐漸死亡。
他們觀察到，當癌細胞在循環系統中到處遊盪時，這些細菌也會隨之一同在身體各處穿行。這些細菌似乎能夠調節細胞的肌動蛋白網絡，並且幫助癌細胞遷移過程中應對機械性壓力，提高存活率。
在研究測試中，癌細胞中的細菌似乎專門幫助癌細胞進行轉移，而對原位瘤的生長影響不大。通過向小鼠尾靜脈注射複合抗生素，他們嘗試特異性地對腫瘤菌群進行了清除。當腫瘤菌群被清除后，腫瘤本身的體積並沒有因此縮小，但肺部轉移瘤明顯減少，這說明這些細菌對腫瘤轉移非常關鍵。
研究設法收集了在外周血中的腫瘤菌群，當這些細菌回輸到腫瘤小鼠體內后，腫瘤原位的生長過程幾乎沒有影響，但是腫瘤轉移水平開始顯著增加，甚至很少發生轉移的腫瘤類型也會開始出現大量轉移。
而細菌在轉移中做的最重要的一件事就是幫助癌細胞抵抗機械性壓力，常規來說，癌細胞隨着血液移動，很容易受到一種稱作液流剪切壓力的機械力影響而死亡。但細菌能夠重塑細胞骨架，增強抵抗液流壓力的能力，讓腫瘤轉移起來更輕鬆。
這種“共生”的關係實在非常驚人，似乎細菌寄宿在了腫瘤內，然後又幫助了腫瘤轉移。研究通訊作者蔡尚博士告訴我們，關於腫瘤內為何富集細菌，以及細菌的來源還不清楚，這可能與腫瘤的免疫抑制環境有關，但是也可能涉及更為複雜的機制，例如腫瘤的非生物環境、代謝環境等。
儘管研究已經確認胞內菌在癌轉移中發揮重要作用，但研究團隊並不排除這些細菌影響原位癌症進展的可能性。
我們可能更加關心，有了這一研究是否能夠幫助我們抵禦和治療腫瘤？蔡尚博士指出，目前已經有一些研究提示血液里的菌群信息可以幫助診斷腫瘤發生，利用血液菌群判斷癌轉移是未來非常值得探索的方向。
研究團隊希望未來能在臨床層面收集腫瘤菌群與腫瘤進展關係的證據，開發調控腫瘤菌群的新方法，探索腫瘤菌群與腫瘤互作的深層機制。
蔡尚課題組的研究主要以乳腺為模式器官，探討乳腺幹細胞在青春期、孕期、哺乳期對乳腺特定結構功能的維持，以及乳腺癌幹細胞在癌症的發生、發展、抗藥性、複發及轉移過程中的重要作用。近期的研究開闢了腫瘤菌群生理功能的新腫瘤研究方向，是一個充滿未知的新興領域，期待有興趣探討腫瘤菌群的優秀博后的加入，共同解開微生物與癌細胞互作之謎。