《细胞》双重磅:瘤中真菌,亦放光彩!全球首个癌症真菌生物群图谱公布,揭秘35种癌症与真菌的关系

人体中的微生物有三大势力,病毒、细菌、真菌。

病毒就不用多说了,疫情这几年“大放异彩”,收获一大批关注者。细菌的秘密也被挖掘出不少,肠菌几乎快成为“过气网红”,而最近有越来越多的证据表明,不同身体部位的肿瘤中也不乏细菌的身影,并且在癌症进展中发挥关键作用。

所以,真菌呢?和细菌一样,真菌也是人体内长期生活的小居民,在人体微生物组结构中保持微妙的平衡。

近日,发表在《细胞》期刊上的两项重磅研究表明,别看真菌菌群在人体中丰度低于细菌,但同样广泛存在于主要类型的肿瘤中,其中一些真菌还可以预测癌症患者的治疗和生存情况[1,2]。

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当期Cell期刊封面,长在肿瘤里的“蘑菇”们

我们先来看一下,以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的癌症生物学家 Lian Narunsky Haziza 及其同事,在他们的研究中都获得哪些重要成果[1]。

《细胞》双重磅:瘤中真菌,亦放光彩!全球首个癌症真菌生物群图谱公布,揭秘35种癌症与真菌的关系

论文首页截图[1]

在人体内,真菌和细菌共同定植在胃肠道、皮肤、呼吸道等部位,形成微生物与微生物、宿主与微生物之间相互作用的复杂生态系统,对人类健康产生重大影响。与细菌菌群相似,生活地理位置、性别、年龄、种族、饮食和生活方式等多个因素之间复杂的相互作用,决定着每个人体内的真菌菌群结构[3 ]。

已有证据表明,个体之间微生物群落的多态性可以对癌症表型产生深远影响,对癌症发展和治疗反应有关[4,5]。但是,近年来相关研究大多围绕细菌展开,而真菌在肿瘤组织中的存在及其所扮演的角色,仍在很大程度上是未知的。

为了解真菌在癌症进展中的地位,Lian Narunsky Haziza及其同事对35种癌症类型、17401个患者来源的组织或血液样本的真菌菌群进行分析,探索各种癌症相关的真菌特征

结果显示,与健康组织相比,肿瘤组织中的真菌负荷明显更高,且不同类型肿瘤组织中的真菌负荷以及结构组成具有显著差异。比如子囊菌与担子菌的比例(A/B),在结直肠癌组织中最高(A/B=8.8),而在黑色素瘤组织中最低(A/B=0.86)。

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真菌在不同部位的肿瘤中丰度不同

不仅如此,研究者们还发现真菌在不同类型肿瘤中的位置也不相同,大多数定植在癌细胞或者免疫细胞中,只有极少数的真菌菌群定植在细胞外环境中。在胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌组织中,真菌主要定位于癌细胞内,而在黑色素瘤、肺癌组织中,真菌主要定位于巨噬细胞内。

 

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给肿瘤组织中的真菌染个色来观察

值得注意的是,真菌和细菌会引发独特的宿主免疫反应,而且在一般情况下,真菌和细菌共处于同一环境时会争夺共享资源。然而研究者们发现,在肿瘤组织中真菌菌群的丰度依旧不及细菌菌群,且大多数类型的真菌与细菌倾向于共存关系,这意味着肿瘤具有特殊环境以同时利于真菌和细菌的生长

 

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肿瘤中与免疫细胞、细菌互作的真菌

最后,研究者们对真菌在癌症诊断和预后中的作用进行了初步探索。 

▶在乳腺癌患者中,肿瘤内球形马拉色菌丰度较高与总生存期(OS)显著缩短相关(一种在人类皮肤上很常见的真菌,不过最近也被证明与促进胰腺癌进展有关)。

▶在肺癌中,与从不吸烟者相比,吸烟者的肿瘤内曲霉菌和伞菌纲的富集度更高。

▶在卵巢癌中,肿瘤内暗球腔菌属丰度高的患者无进展生存期 (PFS) 显著缩短,中位PFS从498天缩短至135天。

▶在黑色素瘤患者中,虽然真菌总体丰度与免疫治疗疗效无显著关联,但煤炱目在治疗无应答者中显著富集。

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