综述:肿瘤微生物组在癌症进展中的作用机制及治疗潜力

时间:2025年7月16日
来源:Molecular Cancer

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这篇综述系统阐述了肿瘤微生物组(TM)在癌症发生发展中的关键作用,揭示了微生物通过WNT/β-catenin、TLRs、NF-κB等通路调控肿瘤微环境(TME),并探讨了基于微生物组的免疫治疗、化疗增敏等创新策略,为癌症精准治疗提供了新视角。

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微生物检测技术的发展与进步

早期依赖传统培养和PCR技术,高通量测序(NGS)革新了微生物组研究。16S rRNA测序揭示口腔链球菌与肺癌的关联,而宏基因组测序发现新物种Candidatus Chibobacter quobialis。新兴的单细胞测序技术如Micro-SPLiT能解析细菌亚群异质性,空间转录组技术则精确定位微生物在肿瘤组织的分布。

肿瘤微生物组的生态位与起源

微生物通过四种途径定植肿瘤:黏膜屏障入侵(如Fusobacterium nucleatum通过Gal-GalNAc黏附CRC细胞)、邻近正常组织扩散(乳腺癌组织微生物与癌旁相似)、伴随肿瘤转移(原发灶与肝转移灶共享Fusobacterium菌株)以及循环系统传播(Akkermansia muciniphila经血液迁移至肺癌组织)。

跨癌种微生物组异质性

消化系统肿瘤中,Fusobacterium nucleatum促进结直肠癌(CRC)化疗耐药,而幽门螺杆菌(H. pylori)通过CagA蛋白激活β-catenin诱发胃癌。非消化系统肿瘤如乳腺癌(TNBC)富含Proteus和Pseudomonas,卵巢癌与衣原体感染相关。真菌Malassezia在胰腺癌中通过MBL-C3级联反应促进进展。

微生物调控的信号通路网络

Fusobacterium nucleatum通过FadA-E-cadherin互作激活WNT/β-catenin通路,上调c-Myc促癌基因;其LPS激活TLR4/MyD88/NF-κB轴诱导IL-8分泌。具核梭菌还能抑制RhoA-ROCK通路增强肿瘤细胞转移能力。益生菌如Lactobacillus rhamnosus GG通过cGAS-STING通路增强CD8+T细胞抗肿瘤应答。

微生物组治疗策略的临床转化

工程菌疗法中,减毒沙门氏菌递送CDDL酶可将吉西他滨转化为活性形式。粪菌移植(FMT)联合PD-1抑制剂使黑色素瘤客观缓解率达40%。溶瘤病毒T-VEC已获批治疗晚期黑色素瘤。噬菌体携带伊立替康纳米颗粒可精准靶向CRC肿瘤。

挑战与展望

当前面临微生物低生物量检测困难、菌株功能异质性等挑战。未来需整合多组学数据,开发微生物标记物指导的个性化治疗,如合成微生物群落调节TME代谢-免疫网络。

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