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肿瘤已经很吓人了,现在你告诉我肿瘤里还有细菌?

已知:一个成年男子,重70公斤,大约由3x1013个人体细胞组成。 问:与此人共生的微生物数量大概是多少? 以色列魏茨曼科学研究院的科学家们替我们数出了这个问题的答案:大约为3.9x1013个——与人体细胞数量处于同一数量级[1]。

消化道末端的结肠与直肠是人体中微生物密度最高的组织,也是地球上微生物种群密度最高的地方之一[2]。肠道中的微生物菌群影响着人体的方方面面,既可以帮助我们消化特定的营养物、抑制吃进肚子的部分毒物,也可以引起肠道炎症、肥胖等多种疾病。

结直肠癌是一种常见的结肠与直肠疾病。 根据世界卫生组织2012年的统计,结直肠癌是全球第三大高发癌症,约有10%的癌症患者被诊断为结直肠癌[2]。在发达国家中,一个人在一生中患上结直肠癌的概率高达5%[3]。同时,结直肠癌也是2017年在美国导致癌症患者死亡的第二大原因[4]。

这些数据不禁让科学家们产生了好奇:生活在人体肠道中的微生物,对于结直肠癌的发生有没有影响?

通过深度测序,科学家们比对了95组结肠肿瘤组织与正常结肠组织的微生物种群丰度。他们发现,一种叫做具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)的细菌在结直肠肿瘤中高度富集[5]。

这是一个出人意料的结果——具核梭杆菌常见于人体口腔,虽然常被认为与牙龈炎、牙周炎的发病有关,却依然被当做一种良性的口腔共生菌,一直以来并没有什么存在感,甚至连维基百科都没有关于具核梭杆菌的中文词条。

具核梭杆菌是如何从口腔转移到肠道的?

还没等这个问题有一个确切的答案,科学家就又发现了新的情况——具核梭杆菌还可以随着结肠肿瘤的扩散而迁移。美国波士顿博德研究所的研究人员们通过比对同一患者的原发结直肠瘤与肝转移瘤发现,如果患者的原发结直肠瘤中出现了具核梭杆菌种群,那么在对应的肝转移瘤中,很大概率也会检测到相应的具核梭杆菌种群;而没有出现具核梭杆菌(即具核梭杆菌阴性)的结直肠瘤肝转移,与原发肝肿瘤,则极少能观察到具核梭杆菌的出现[6]。

看起来,具核梭杆菌通过搭乘“肿瘤”这辆车,实现了在人体内的漫游。那么,这些存在于肿瘤中的细菌,是意外上车的无辜吃瓜群众,还是轻车熟路的老司机呢?

为了解答这个问题,科学家们在九只裸鼠(一种免疫有缺陷,很容易长肿瘤,专门用来做实验的小鼠)身上移植了来自不同癌症患者的新鲜原发结直肠瘤。其中四组原发肿瘤没有检测到具核梭杆菌种群,引入了这些肿瘤的小鼠也没有新的移植瘤的形成;而另外五组原发肿瘤中生长着具核梭杆菌种群,移植了这些肿瘤的小鼠则发展出了新的移植瘤,并且这些移植瘤中还检测出了与原发肿瘤相同的具核梭杆菌种群[6]——统计学告诉我们,这绝对不是巧合!