综述:肿瘤进展相关的瘤内微生物群:从检测到根除

《TRAC-TRENDS IN ANALYTICAL CHEMISTRY》:Tumor Progression-related Intratumoral Microbiota: from Detection to Eradication

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月16日 来源:TRAC-TRENDS IN ANALYTICAL CHEMISTRY 13.5

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   •瘤内微生物组与肿瘤进展和治疗密切相关。•目前瘤内微生物组的检测方法主要基于基因。•总结了瘤内微生物组的清除策略并进行了讨论。•瘤内微生物组与肿瘤之间的关系需要进一步探索。•展望了检测和清除瘤内微生物组的新策略。引言恶性肿的有效预防和治疗仍然是全球公共卫生挑战[1]、[2]。

  
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    瘤内微生物组与肿瘤进展和治疗密切相关。
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    目前瘤内微生物组的检测方法主要基于基因。
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    总结了瘤内微生物组的清除策略并进行了讨论。
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    瘤内微生物组与肿瘤之间的关系需要进一步探索。
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    展望了检测和清除瘤内微生物组的新策略。

引言

恶性肿的有效预防和治疗仍然是全球公共卫生挑战[1]、[2]。尽管在靶向治疗和免疫治疗等新型治疗策略方面取得了显著进展,但肿瘤耐药性仍然是重大挑战[3]。最近的研究表明,除了肿瘤耐药的传统驱动因素外,瘤内微生物组(如具核梭杆菌(Fn.)、γ-变形菌)可以通过调节自噬途径和降解化疗药物等机制直接诱导肿瘤耐药[4]、[5]。值得注意的是,最近的研究揭示,多种瘤内微生物组,包括细菌、真菌和病毒,参与了结直肠癌(CRC)、胃癌(GC)、肺癌(LC)、乳腺癌(BC)、胰腺癌(PC)等多种主要类型癌症的肿瘤微环境(TME),并且与肿瘤进展和治疗密切相关[6]、[7]、[8]、[9]。这些关键发现不仅为肿瘤生物学提供了新的见解,而且确立了瘤内微生物组作为当前研究中最有前景的前沿领域之一[10]。
实际上,早在19世纪,人们就发现了肿瘤中的微生物群落[11]。然而,由于缺乏相关技术来确保肿瘤内微生物的低丰度检测,以及对肿瘤微环境了解不足,关于瘤内微生物群落的信息很少见报道。直到1983年,Warren等人确认了幽门螺杆菌(H. pylori)在胃癌发病中的作用[12]。2006年,一项研究表明瘤内微生物组诱导的DNA损伤可能导致肿瘤发生[13]。2012年,Avril等人提出了"驱动-乘客"模型,其中产肠毒素脆弱拟杆菌作为"驱动"细菌携带机会性"乘客"细菌定植于结直肠癌,从而促进结直肠癌的发展[14]。2017年,Straussman和其他研究人员
发现肿瘤微环境中的细菌可以通过降解抗肿瘤药物或诱导肿瘤细胞启动自噬来诱导肿瘤耐药[4]。到2020年,Nejman等人揭示了肿瘤组织中存在丰富的瘤内细菌[6]。2022年,肿瘤微生物组研究领域取得了多项突破性进展:Narunsky-Haziza等人填补了真菌领域肿瘤微生物组研究的空白,建立了真菌与肿瘤之间关系的新认识[15]。Bullman等人揭示
了瘤内微生物组在人体肿瘤中的异质性分布,这有助于肿瘤细胞异质性并驱动肿瘤细胞侵袭和转移[16]。此外,Cai等人于2022年首次证明乳腺癌组织中的细菌在肿瘤定植和转移中起关键作用[17],随后,他们又揭示了瘤内细菌的差异定位在调节肿瘤免疫方面发挥双重作用[18]。总之,自上世纪以来,微生物组与肿瘤之间的相关性已被发现并探索(图1),多种瘤内微生物组与肿瘤发生、增殖和耐药密切相关。
鉴于瘤内微生物组在癌症发生、发展和治疗中的重要作用,本综述简要介绍了瘤内微生物组的来源和多样性,系统总结了瘤内微生物组对肿瘤的影响和机制,以及瘤内微生物组的检测方法和清除策略。此外,本文讨论了该研究领域当前的关键挑战,并展望了未来的研究方向。

章节片段

瘤内微生物组的来源

最近的研究证据表明,瘤内微生物组的潜在来源可以分为三种途径:黏膜入侵、邻近正常组织和循环系统[19]。首先,口腔、胃肠道和呼吸道等黏膜器官含有大量的微生物群落,通常与宿主共存而不引起病理变化[20]、[21]。然而,当黏膜屏障受损时,机会性病原体可以入侵

瘤内微生物组对癌症的影响

瘤内微生物组不仅仅是肿瘤微环境中的被动"旁观者",而是主动调控肿瘤进展,包括肿瘤发生[35]、[49]、[50],侵袭[51]、[52]和转移[53],细胞增殖[54]、[55],异质性[9]、[56],耐药和消退[57]。在分子水平上,这些调控作用主要通过以下机制发挥:由微生物组产生的基因毒性物质诱导DNA突变;通过持续的

瘤内微生物组的检测和清除

鉴于瘤内微生物组在肿瘤发生、进展、转移和耐药中的重要作用,精确检测和有效清除肿瘤相关微生物组是减轻其促肿瘤效果的有前景的方法[7]、[49]、[55]、[57]。本节总结了当前检测肿瘤微环境中瘤内微生物组的策略(图7)。

结论与展望

本综述总结了瘤内微生物组对肿瘤进展、异质性和治疗的多种影响,这促使迫切需要检测和消除瘤内微生物组。然后,文章系统地概述了当前瘤内微生物组的检测和清除策略。尽管取得了重大进展,但仍有一些挑战有待进一步探索。
  • (1)
    进一步探索瘤内微生物组对肿瘤的影响及相应机制

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系,这些利益或关系可能会影响本文所报道的工作。

CRediT作者贡献声明

高亚树:可视化。李锡娇:写作 – 审阅与编辑,写作 – 原稿,可视化。李云鹤:写作 – 审阅与编辑。张亚青:可视化。宋尔群:写作 – 审阅与编辑,监督,资金获取,概念化

数据可用性

数据可根据要求提供。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系,这些利益或关系可能会影响本文所报道的工作。

致谢:

本工作得到了中国国家自然科学基金(编号22574111,22174116)、重庆市自然科学基金(CSTB2024NSCQ-JQX0037)、首都师范大学跨学科项目(项目编号2026JCZD02)、化学与生物传感省重点实验室,湖南大学(编号20250937-7),以及北京市博士后科研基金(2026-zz-190)的支持。
李锡娇|高亚树|张亚青|李云鹤|宋尔群
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