在很多人的印象中,癌症是一种由叛变的身体细胞引起的疾病。那些细胞不再听从身体的调控,开始疯狂生长,侵蚀周围的组织,夺取资源,直到把整个机体拖向崩溃。可是在过去几年里,科学家们的发现不断刷新我们的想象——肿瘤并不是孤立存在的坏细胞堆,它更像是一座微型的生态系统。除了癌细胞,还生活着免疫细胞、纤维细胞、血管,甚至,还有细菌。
是的,你没听错。细菌——这个我们通常和感染、炎症联系在一起的微生物——也住在肿瘤里。最近,一项来自国际研究团队的成果揭示了这些肿瘤居民的另一面:它们并非无害的旁观者,而是癌细胞的隐形同谋者。特别是一种名为梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)的细菌,竟然能让癌细胞装睡,从而逃过化疗的打击。
研究人员首先在结直肠癌和口腔癌的组织中,利用空间成像和单细胞空间转录组技术绘制出肿瘤地图。这些技术可以精确地标出每一个细胞,甚至每一群细菌的所在位置,同时揭示它们在分子层面的活跃程度。结果发现,这些细菌大多停留在肿瘤组织的某些特定微空间——那里的癌细胞数量稀疏,活动缓慢,看起来像是一片低能区。进一步的分析表明,这些区域的癌细胞不再积极分裂,基因表达显著下降,仿佛陷入了冬眠状态。细菌的存在,似乎正是让肿瘤变得安静的关键因素。
为了确认这种关联,研究团队在实验室中把梭杆菌与癌细胞共同培养,结果令人吃惊:原本排列紧密的癌细胞失去了相互之间的连接,它们开始散开、变形,并进入一种细胞周期的暂停状态——也就是所谓的G0-G1期阻滞。与此同时,细胞的转录活动大幅下降,几乎停止了日常的基因工作。换句话说,这些癌细胞被细菌催眠了,不再增殖,也不再响应外界刺激。
问题在于,化疗药物最擅长杀死的,正是那些快速分裂的细胞。当癌细胞进入静止状态,它们就像蜷缩进防护壳的动物,对药物的攻击几乎免疫。研究人员使用常见的化疗药物——5-氟尿嘧啶(5-FU)进行验证,结果发现这些装睡的癌细胞几乎不受影响。它们没有死亡,反而借此度过化疗高峰,等药效过去,又慢慢醒来,重新开始生长。这也许正是某些患者明明经历了多轮治疗,癌症仍旧反复复发的原因之一。
为了确保这不是实验室的偶发现象,团队还在小鼠模型和结直肠癌患者样本中做了验证。在52例患者中,那些肿瘤中梭杆菌含量高的区域,普遍表现出基因活性降低、细胞分裂受抑和免疫识别下降。换句话说,癌细胞不仅变“懒”,还更难被免疫系统发现。更进一步,在一个独立的直肠癌患者队列中,研究者发现梭杆菌负荷高的患者,对放化疗的反应明显更差。也就是说,细菌的存在,的确让治疗变得更困难。
科学家们在基因层面的分析进一步揭示了其中的机制。在细菌聚集的区域,涉及细胞周期、转录调控和抗原呈递的基因普遍下调。这样的基因模式意味着,癌细胞暂时关闭了许多开关,既避免了药物的攻击,也躲过了免疫系统的侦测。它们并没有死去,而是以一种更隐蔽、更持久的方式生存下来。这种状态,正是肿瘤复发和耐药的温床。
这项研究让我们重新认识了癌症的复杂性。过去我们总以为癌症是单纯的细胞问题,但现在看来,它其实是一场“生态失衡”的结果。肿瘤并不是孤岛,而是一座被细菌、免疫细胞和宿主环境共同塑造的生态系统。细菌的介入,可能是改变癌细胞命运的一股隐藏力量。
这一发现也为未来治疗打开了新的思路。如果细菌能让癌细胞装死,那么我们是否能通过清除这些细菌、或阻断它们与癌细胞的信号通道,来让肿瘤重新对治疗敏感?这意味着未来的抗癌方案,可能不仅要杀癌,还要控菌;甚至通过调节肠道和口腔的微生态,来间接影响肿瘤反应。
参考文献:
Niño J L G, Ponath F, Ajisafe V A, et al. Tumor-infiltrating bacteria disrupt cancer epithelial cell interactions and induce cell-cycle arrest[J]. Cancer Cell, 2025.