肺癌，可以說是最令中國人生畏的惡性腫瘤。在中國，肺癌在惡性腫瘤發病中居於首位；全世界範圍內，肺癌也是癌症相關死亡的主要原因，每年導致上百萬人死亡。因此，如何干預和治療肺癌，幫助解決這一沉重的疾病負擔，是極為重要的問題。
麻省理工學院的Tyler Jacks教授及其同事們發現，肺癌的發展和肺部細菌引起的炎症密切相關。肺部腫瘤會改變肺部的細菌種群，刺激免疫系統產生炎症環境，從而讓腫瘤細胞茁壯生長。這一發現，為治療肺癌提出了富有前景的干預方法。研究成果今日在線發表於頂尖學術期刊《細胞》。
肺部屬於一種黏膜組織，是一個適合微生物定居的場所。在我們每個人的肺部，有多種無害細菌與我們共存，這一點類似於腸道，只是規模小得多。肺部菌群會受到環境污染、免疫功能障礙等因素的影響。
在臨床上，肺癌患者常見肺部感染，多達70%的肺癌患者會因肺部細菌感染出現併發症。肺部的細菌與腫瘤是什麼樣的關係？為了探索這一問題，研究人員構建了一種肺癌模型小鼠。這種小鼠由於表達致癌基因KRAS突變同時又缺少抑癌基因p53，會在幾周內患上肺腺癌。這類肺癌屬於非小細胞肺癌，是最常見的肺癌類型。
在這些肺癌小鼠中，研究人員注意到一個現象：小鼠肺部的菌群發生了巨大變化！肺部的細菌數量顯著變多了，同時，細菌種類的多樣性卻變少了。正如我們常在生態環境中看到的那樣，當物種變得單一化，生態系統的健康會惡化。
肺部細菌總量的擴張激起了免疫系統的注意。一種叫作γδ T細胞的免疫細胞開始增殖和活化，分泌出白介素IL-17、IL-23等細胞因子。這些細胞因子的一大作用就是促進炎症反應。同時，它們還會激活另一類免疫細胞，中性粒細胞。中性粒細胞又進一步釋放促炎物質。換言之，肺部細菌劫持了肺部的免疫細胞，為腫瘤製造了一個非常有利的生長環境。
「這就像是一個正反饋，形成了惡性循環，促進腫瘤繼續生長。」第一作者Jin博士介紹。
反過來，如果沒有細菌的刺激，肺部腫瘤的生長應該就不會那麼囂張吧？研究人員對此做了檢驗：生活在無菌環境中的肺癌小鼠，肺部的免疫細胞沒有出現反應，與此同時，形成的肺部腫瘤明顯要小。
圖：給小鼠使用抗生素後（右），肺部腫瘤（紫色部分）明顯縮小，作者 Chengcheng Jin）
這個結果為癌症科學家提供了一個遏制肺部腫瘤的思路。既然有細菌在興風作浪，我們都知道有一類「武器」對付細菌性肺炎是再適合不過了，那就是：抗生素。
在肺癌小鼠長出腫瘤的兩周或七周後，科學家給它們開了些抗生素。治療結果喜人！用抗生素治療後，小鼠的腫瘤縮小了近一半！鑑於細菌會激活體內的免疫細胞引起炎症，研究人員也嘗試了用藥物阻斷γδ T細胞或細胞因子，發現消炎藥有和抗生素類似的效果，小鼠的腫瘤縮小了。
▲本研究圖示
事實上，在人類肺癌患者的腫瘤標本中也能見到數量異常多的γδ T細胞。研究人員分析了人的肺部腫瘤後發現，細菌信號的變化與在肺癌小鼠中觀察到的十分相似。也就是說，抗生素或阻斷特定免疫反應的藥物，很可能值得在人類身上進行試驗。
「如果我們可以特異性地阻斷那些造成後續免疫反應的細菌，或者如果我可以阻斷細胞因子及其下游的致病因子，都有可能治療肺癌。」Jin博士提出的這一設想令人期待！
▲這項研究的第一作者Chengcheng Jin博士
這種療法或許離我們並不遙遠。因為，抗菌消炎的藥物已經有很多。研究人員在小鼠模型中所測試的一些藥物，有希望最終用於人體試驗。同時，研究人員還在進一步確認肺部菌群中究竟是哪些菌株在腫瘤環境中增多，有了更確切的結果後，可以找出選擇性殺菌的抗生素。
「這項研究直接將肺部細菌負擔與肺癌的發生發展聯繫了起來，將為肺癌的干預和治療開闢多條有希望的途徑。」研究負責人、MIT科赫綜合癌症研究所主任Tyler Jacks評論。
