研究人员发现，肿瘤内部的细菌能够制造一种增强化疗效果的分子。这种出人意料的微生物盟友可能为开发更有效的癌症治疗方法铺平道路。一种细菌分子可增强化疗效果，其合成版本有望启发新型抗癌药物。
由医学研究理事会（MRC）医学科学实验室、伦敦帝国理工学院和科隆大学团队领导的国际研究小组发现，生活在肿瘤内的细菌能够生成一种影响癌症发展并增强化疗效果的分子。
尽管微生物在皮肤或肠道中的作用已被广泛认知，但近期研究显示肿瘤也拥有自身的细菌群落。科学家正致力于了解这些与肿瘤相关的微生物如何影响癌症生长及机体对治疗的反应。
在《细胞系统》杂志在线发表的研究中，研究团队报告了重大突破：他们识别出一种由结直肠癌相关细菌产生的强效抗癌化合物。这一发现为治疗开辟了新可能，包括设计旨在放大现有治疗效果的药物。
细菌代谢物的发现
为取得这一发现，研究团队在显微蠕虫C. elegans中进行了广泛的筛查，测试了1100多种条件。他们发现大肠杆菌产生了一种名为2-甲基异柠檬酸（2-MiCit）的分子，可增强化疗药物5-氟尿嘧啶（5-FU）的效力。
计算机建模显示，患者肿瘤相关微生物组（位于肿瘤内部及周围的细菌）也具备产生2-MiCit的能力。为验证结果，科学家在两种额外系统中测试该分子：培养的人类癌细胞和结直肠癌果蝇模型。在两种情况下，2-MiCit均表现出强效抗癌活性；在果蝇模型中，它甚至能延长寿命。
医学研究理事会医学科学实验室宿主-微生物共代谢研究组负责人、科隆CECAD研究集群组长菲利佩·卡布雷罗（Filipe Cabreiro）教授解释道："我们已知细菌与肿瘤相关，现在正开始理解它们与癌细胞之间的化学对话。我们发现其中一种细菌化学物质可作为化疗的强力搭档，破坏癌细胞代谢使其对药物更敏感。"
2-MiCit如何破坏癌细胞
研究表明，2-MiCit通过抑制癌细胞线粒体（细胞内产生能量的结构）中的关键酶发挥作用。这导致DNA损伤并激活已知可抑制癌症进展的通路。这种多管齐下的攻击削弱了癌细胞，并与5-FU产生协同效应。组合疗法杀死癌细胞的效果显著优于任一单一化合物。
医学研究理事会医学科学实验室博士后研究员、论文第一作者丹尼尔·马丁内斯-马丁内斯（Daniel Martinez-Martinez）表示："微生物是我们不可或缺的部分。单分子就能对癌症进展产生如此深远影响，这确实令人惊叹，也再次证明从整体视角看待生物学时其复杂性。这令人振奋，因为我们才刚刚触及真实情况的表面。"
研究人员还与药物化学家合作改进了2-MiCit化合物以增强其效力。该合成版本在杀灭癌细胞方面展现出更强效果，证明了基于天然微生物产物开发新药的潜力。菲利佩补充道："以天然微生物产物为起点，我们设计出效力更强的分子，实质上改进了自然。"
这些重要发现揭示了癌症相关微生物组如何影响肿瘤进展，以及这些细菌产生的代谢物如何被用于改善癌症治疗。在个性化医疗背景下，这些发现尤为重要，强调了在治疗中不仅需考虑患者本身，还需考虑其微生物组。
本研究主要由莱弗休姆信托基金、惠康信托/皇家学会、德国研究基金会（DFG）和医学研究理事会资助。
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