综述:肿瘤内微生物群在人类癌症中的特定标志、新兴作用、关键机制及临床应用

【字体: 时间:2025年06月23日 来源:Genes & Diseases 6.9

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  这篇综述系统总结了肿瘤内微生物群(intra-tumoral microbiota)在多种癌症(如乳腺癌、肺癌、前列腺癌等)中的分布特征、分子机制及临床价值,揭示了其通过基因组整合、致癌信号通路激活和肿瘤免疫微环境(TIME)调控促进癌症发生发展的关键作用,并探讨了其在诊断(如Fusobacterium nucleatum标志物)、预后评估及免疫治疗(如PD-1/CTLA-4联合疗法)中的应用潜力。

  

肿瘤内微生物群:癌症研究的新前沿

引言
传统观念中,乳腺、肺等组织曾被视为无菌环境,但近年研究发现,多种人类肿瘤组织内存在丰富的微生物群落,包括细菌、病毒、真菌甚至寄生虫。这些肿瘤内微生物群(intra-tumoral microbiota)通过独特机制参与癌症发生、转移及治疗响应,成为肿瘤微环境(TME)中不可忽视的“活跃玩家”。

肿瘤内微生物群的癌症特异性特征
不同癌症类型展现出独特的微生物谱:

  • 乳腺癌:微生物多样性最丰富,ER+亚型中富集Citrobacter和Bartonella,而TNBC(三阴性乳腺癌)以Achromobacter和Turicibacter为特征。病毒家族如Herpesviridae(EBV/HHV4)和Papillomaviridae(HPV16/18)与亚型进展相关。
  • 结直肠癌(CRC):Fusobacterium nucleatum(具核梭杆菌)显著富集,其丰度与CD3+ T细胞密度呈负相关,提示免疫抑制微环境形成。
  • 胰腺癌:长期存活者肿瘤内Saccharopolyspora和Streptomyces丰度更高,而Fusobacterium则预示不良预后。

作用机制的三重奏

  1. 基因组破坏者:如大肠杆菌(E. coli)产生的colicins诱发DNA双链断裂,HPV病毒基因整合至宿主NEO1基因位点,干扰凋亡调控。
  2. 信号通路操纵者:F. nucleatum通过TLR4/MYD88通路激活β-catenin,上调cyclin D1和c-Myc;肺癌中Veillonella则激活ERK/PI3K通路。
  3. 免疫微环境建筑师:TNBC中Clostridiales代谢物TMAO促进M1巨噬细胞浸润,而Bifidobacterium通过增强CD8+ T细胞活性提升PD-L1抑制剂疗效。

临床转化潜力

  • 诊断标志物:F. nucleatum在食管癌和CRC组织中的检出率与临床分期正相关。
  • 治疗靶点:基因工程菌株(如减毒Salmonella)可递送抗肿瘤药物;Lactobacillus reuteri产生的I3A增强免疫检查点抑制剂效果。
  • 耐药调控:胰腺癌中Gammaproteobacteria通过胞苷脱氨酶降解吉西他滨,而靶向清除这些菌群可恢复化疗敏感性。

挑战与展望
尽管微生物群在肿瘤中的“双刃剑”作用逐渐明晰,但其空间分布、宿主互作模式及个体化干预策略仍需深入探索。未来,结合纳米载体技术和微生物组编辑的精准疗法,或将为癌症治疗开辟全新维度。

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