来源：生物医学科研之家作者：光影
背景
人类身体不同部位的细菌、古细菌、真菌和病毒群落组成了人类微生物群。当前，大量的文献将微生物群组成与从炎症性肠病到精神分裂症的各种疾病联系起来。细菌是微生物群中丰富的组成部分，特别是在肠道中，细菌总数估计为3.8*10∧13。本篇综述的重要是我们对微生物群中的细菌成员不仅可以引发或促进胃肠道肿瘤发生，还可以促进其他器官肿瘤发生的机制的理解的最新进展。实验模型提示，细菌可通过多种机制促进肿瘤形成的诱导和发展：(I)细菌毒素对DNA的直接损伤作用，(ii)细菌代谢产物(如西方饮食代谢的产物)，(iii)与宿主细胞直接物理相互作用驱动的炎症、慢性感染、侵袭性生物膜形成，(iv)抗肿瘤免疫反应抑制(图1)。关于细菌参与肿瘤发生已经出现了多种理论，如驾驶员乘客模型，包括对keystone假说的扩展；肇事逃逸模式；慢性生物失调；和上皮组织中微生物群的空间分布或屏障完整性的改变(图2)。
图1.肿瘤发生的细菌机制的实例
简介
年8月16日，来自美国马里兰州约翰霍普金斯大学的CynthiaL.Sears及其团队在CancerDiscov(IF:29.)杂志上发表名为TheCancerMicrobiome:RecentHighlightsandKnowledgeGaps的综述[1]。
主要结果
胃肠癌
结直肠癌
结肠直肠癌是第二大最常诊断的癌症，在全球癌症相关死亡人数中排名第二。大肠中致癌基因的诱导和抑癌基因的抑制是一系列突变和表观遗传学随时间变化的结果，导致肿瘤形成的开始。遗传性基因易感综合征，如家族性腺瘤性息肉病(FAP)、Lynch综合征和PeutzJeghers综合征，构成少数结直肠癌病例，结直肠癌的遗传率估计在12%至35%之间。因此，由环境刺激引起的散发性结直肠癌占大多数病例。肥胖、糖尿病、西方饮食、饮酒和吸烟等生活方式因素被认为是结直肠癌的危险因素。这些结肠直肠癌危险因素都会改变肠道微生物群。这些数据，结合单个细菌菌株具有促进肿瘤发生能力的知识，为肠道微生物群在结肠癌发生起始和进展中的作用研究提供了强有力的支持。
与结直肠癌相关的单个细菌种类或菌株
已经建立了细菌诱导肿瘤发生的多种模型(图1和图2)，然而，结直肠癌中细菌驱动事件的确定序列以及结直肠癌中与细菌种类最明显相关的部分仍然定义不清。这表明多种微生物和非微生物机制可能有助于结直肠癌的发生。尽管如此，通过结合人类流行病学研究证明了与肿瘤发生的可信关联，以及动物模型证明了潜在机制，将特定细菌菌株与人类结直肠癌联系起来。
图2.细菌参与肿瘤发生的理论
胃癌
确认幽门螺杆菌是胃癌的病因，为微生物群作为癌症促进剂提供了一些最有说服力的证据，并为证明微生物在其他恶性肿瘤中的因果关系提供了路线图(图3)。肠型胃癌遵循促炎轨迹(称为Correa级联反应)，从发炎的粘膜/胃炎发展到胃萎缩、肠上皮化生、上皮内瘤形成，最后是胃癌。如Engstrand和Graham所述，检查胃癌微生物群的最早研究(19世纪晚期)确定了乳酸杆菌过度生长，最初认为这有助于癌症的发生；然而，后来的研究表明，乳酸杆菌和真菌的过度生长，事实上，乳酸杆菌和真菌的过度生长实际上可能是由于pH值(低或胃酸)的增加造成的旁观者效应，为这些微生物的生长创造了一个更适宜的环境。然而，在20世纪80年代，幽门螺杆菌成为胃癌的潜在病因，现在被认为是I型人类致癌物，全球约90%的胃癌病例可归因于幽门螺杆菌感染，约10%归因于EB病毒(EBV)感染。随着下一代测序技术的出现，目前正在对其他微生物进行研究。
图3.科赫假设在致瘤细菌中的应用
结论及展望
本综述中描述的每种类型癌症的存活能力都可归因于首次检测到时疾病进展的程度。尽管有许多因素推动癌症的进展，但微生物群的状态现在被视为疾病的先兆、原因或促进因素。癌症中的微生物信号很可能被癌症的异质性所高度混淆，再加上观察到单个细菌物种癌基因相互作用改变了癌症生物学，使得定义明确的癌症微生物群特征难以分类或检测。在此，我们重点讨论了特定细菌微生物群成员和微生物群群落结构如何影响癌症进展。我们描述了有害微生物分子的产生、微生物驱动的宿主免疫应答以及微生物触发的宿主细胞功能或基因组变化可能导致癌症生物学的机制。除病毒、幽门螺杆菌和血吸虫病外，尚未确定癌症中的微生物群因果关系，部分原因是缺乏人类癌症之前的纵向微生物群研究。为了解癌症发生中的微生物群转变和致癌机制而进行的进一步研究可能会指导靶向筛选模式和基于微生物的治疗的发展，其重要目标是加强患者护理和结局。微生物群在众多人类癌症中的重要性日益增加，预示着无限的研究机会，可以为癌症临床实践提供信息和指导新标准。
原文链接
