Cell：重大进展！首次构建出首个泛癌真菌微生物组图谱

在一项新的研究中，来自美国加州大学圣地亚哥分校和以色列魏茨曼科学研究所等研究机构的研究人员通过调查35种癌症及其相关真菌，构建出首个泛癌真菌微生物组图谱（pan-cancer mycobiome atlas）。相关研究结果发表在2022年9月29日的Cell期刊上，论文标题为“Pan-cancer analyses reveal cancer-type-specific fungal ecologies and bacteriome interactions”。

癌细胞和微生物有着长期而持久的联系。这两者在人体的生态系统中共同进化，经常依赖相同的资源。对这些资源的竞争往往影响到癌细胞、微生物和人类宿主的复制和生存。

癌症与个别微生物之间的联系长期以来一直被研究，但最近的注意力主要集中在整个人类微生物组上，特别是在肠道中，因为肠道中的细菌、病毒和真菌比人体其他地方更多、更多样化。

然而，与癌症有关的真菌的作用和影响在很大程度上仍未得到研究和了解。真菌是比病毒和细菌更复杂的有机体。它们是真核生物---含有细胞核的有机体。相比于细菌或病毒，它们的细胞与动物细胞要相似得多。

论文共同通讯作者、加州大学圣地亚哥分校医学院儿科系教授Rob Knight博士说：“大多数人类癌症中存在真菌，这既令人惊讶，又令人期待。这是令人吃惊的，因为我们不知道真菌如何能进入整个身体的肿瘤。但它也是令人期待的，因为它符合整个身体（包括肠道、口腔和皮肤）的健康微生物组的模式，在那里，细菌和真菌作为复杂群落的一部分相互作用。”

在人体上发现的真菌主要有两种类型：环境真菌，如酵母菌和霉菌，通常对大多数健康人不构成危害；以及共生真菌，它们生活在人体表面上或体内，可能无害，提供诸如改善肠道健康之类的好处，或者导致疾病，比如酵母菌感染或肝病。真菌还在塑造宿主免疫力方面发挥着作用，这在免疫功能低下的人（包括癌症患者）中显得尤为突出。

这项新的研究在来自四个独立队列的35种癌症的17,401份患者组织、血液和血浆样本中表征癌症真菌微生物组--与癌症有关的真菌。这些作者在许多主要的人类癌症中发现真菌DNA和细胞的丰度很低，群落组成的差异在不同的癌症类型中有所不同。

图片来自Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.09.005。

论文共同通讯作者、魏茨曼科学研究所的Ravid Straussman博士说：“真菌普遍存在于人类肿瘤中，这一发现应促使我们更好地探索它们的潜在影响，并通过‘微生物组视角’重新审视我们对癌症的几乎所有认识。”

将真菌群落与相匹配的细菌组（微生物组的细菌部分）和免疫组（构成免疫系统的基因和蛋白）进行比较的分析显示，它们之间的关联性往往是“宽容的”，而不是竞争的。比如，发现一种真菌物种在50岁以上患者的乳腺癌肿瘤中富集，而另一种真菌物种在肺癌样本中明显大量存在。

这些作者说，特定的真菌与年龄、肿瘤亚型、吸烟状态、对免疫疗法的反应和生存措施之间存在着明显的关联性。这些真菌是简单的相关还是有因果关系，还有待确定。

论文共同第一作者、Micronoma公司联合创始人和首席分析官Gregory Sepich-Poore博士：“这些发现验证了这样一个观点，即从整体上来看微生物组是癌症生物学的一个关键部分，并且可能带来重大的转化机会，不仅在癌症检测方面，而且在与药物开发、癌症演变、最小残留疾病、复发和辅助诊断有关的其他生物技术应用方面。”

参考资料：

1. Lian Narunsky-Haziza et al. Pan-cancer analyses reveal cancer-type-specific fungal ecologies and bacteriome interactions. Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.09.005.

2. First-ever mycobiome atlas describes associations between cancers and fungi
https://phys.org/news/2022-09-first-ever-mycobiome-atlas-associations-cancers.html