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文章背景简介
BACKGROUND INTRODUCTION
人体容纳着数万亿的微生物，其中一些微生物有助于致癌或抗癌反应。这些微生物，（如细菌、真菌、病毒和支原体）也会存在于肿瘤组织内。研究已发现：在癌细胞和肿瘤浸润性免疫细胞内可以观察到微生物的残留物，如DNA、RNA、肽和细胞壁成分。一些微生物代谢物，包括脂肪酸和肌苷，也可以在肿瘤内积聚，并与癌细胞和免疫细胞上的受体结合。这些成分在肿瘤的发生、发展、转移和免疫反应中都发挥作用，由它们形成的微环境不同于通常提到的肿瘤微环境，因此可作为一个新的类型，称为“肿瘤微生物微环境”。
肺癌是全球癌症相关死亡的首要原因，据估计每年导致180万人死亡。其中肺腺癌（LUAD）是主要的病理实体。越来越多的人认识到，多态性微生物群落也是癌症的标志，对肿瘤的进展和抗癌治疗的反应有深远的影响。具体来说，肺部菌群失调与肺癌的发生和发展有关。此外，肿瘤组织中的真菌菌群(真菌区系)可以激活宿主C3补体级联反应，驱动IL-33分泌和2型免疫，从而促进胰腺癌的发生。此外，最近的研究还揭示了35种癌症类型的肿瘤内真菌组。与肠道微生物组类似，近年来，瘤内真菌组在诊断和预后方面受到越来越多的关注。然而，这些研究大多没有从肿瘤组织中分离出活的微生物并建立因果关系。
免疫抑制性肿瘤微环境(TME)具有显著的异质性，是肿瘤进展的关键促进剂。免疫抑制TME中的主要成分包括髓源性抑制细胞（MDSC）、肿瘤相关巨噬细胞和调节性T（Treg）细胞，可在肿瘤发生、转移和耐药过程中减弱免疫反应。MDSC包括多形核MDSC(PMN-MDSC)和单核MDSC(M-MDSC)，通过产生高水平的精氨酸酶1(ARG1)、活性氧(ROS)和一氧化氮(NO)抑制T细胞增殖和活化，参与促进肿瘤血管生成。巨噬细胞则分为两种不同的极化状态。M1样巨噬细胞表现出抗肿瘤活性，而M2样细胞表现出促肿瘤和免疫抑制特性。它们会表达ARG1，其作用是处理和消耗L-精氨酸，这是T细胞功能的重要过程。此外，Tregs可诱导免疫抑制表型，促进肿瘤进展。
尽管“多态性微生物组”被认为是癌症的一个新特征，但TME的驱动机制尚未得到系统的研究。真菌组可以调节宿主免疫反应，对炎症性疾病和肿瘤进展有重要影响。包括树突状细胞、巨噬细胞和自然杀伤T细胞在内的免疫细胞通过其模式识别受体，可以识别真菌细胞壁的碳水化合物成分（如β-葡聚糖或甘露聚糖），形成抵御真菌感染的第一道防线。肠道吞噬细胞通过caspase募集结构域蛋白9(CARD9)、Dectin-1和TH17细胞通路的其他蛋白来应对真菌感染或波动共生。其中，特别是CARD9在真菌免疫和肿瘤发生中的作用越来越被关注。
为了探究瘤内真菌组作为活的微生物在癌症进展中的作用，上海交通大学的Ning-Ning Liu等人开展了相关研究，并于2023年在《Cancer Cell》杂志（IF2023=50.3，当前41.1；医学1区）发表了题为“The intratumor mycobiome promotes lung cancer progression via myeloid-derived suppressor cells”的文章。
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所用到的主要方法
METHODS
1、病毒体外细胞培养
2、真菌分离与培养
3、真菌富集DNA的提取
4、ITS1 r RNA测序及分析
5、深层鸟枪法宏基因组测序与分析
6、Fungi Quant
7、FISH
8、流式细胞术
9、RT-PCR
10、Western blot
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文章主要内容摘要
ABSTRACT
尽管多态性微生物组已经成为癌症的标志，但关于瘤内真菌组作为活的微生物在癌症进展中的作用知之甚少。在这里，作者利用真菌富集的DNA提取和深度鸟枪宏基因组测序，在肺腺癌(LUAD)患者中鉴定出了富集的肿瘤常驻菌A.sydowii。通过3种不同的同系肺癌小鼠模型，作者发现A.sydowii通过IL-1β介导的MDSCs扩增和活化促进肺肿瘤进展，导致细胞毒性T淋巴细胞活性抑制和PD-1[+]CD8[+]T细胞聚集。这是由IL-1β通过β-葡聚糖/Dectin-1/CARD9途径分泌介导的。对人类样本的分析证实，富集的A.sydowii与免疫抑制和患者不良反应有关。本文的研究结果表明：尽管肿瘤内的真菌组生物量较低，但可促进肺癌进展，并可通过在菌株水平上进行靶向治疗，从而可以改善肺腺癌LUAD患者的预后。
简而言之，本研究的主要内容有：
1、肿瘤内菌群失调与LUAD病理学相关，并且富含活真菌；
2、A.sydowii通过诱导免疫抑制肿瘤微环境（TME）来促进肺肿瘤进展；
3、A.Sydowii对肿瘤TME的具体影响；
4、A.Sydowii通过增加TME中MDSC活性来诱导免疫抑制；
5、A.sydowii通过β-葡聚糖介导的Dectin-1/CARD9信号通路促进MDSC的成熟和活性；
6、阻断IL–1β可逆转A.Sydowii引起的免疫抑制；
7、患者样本中高丰度的A.sydowii与免疫抑制和不良临床结果相关。
【往期链接】:
红参和阿胶联用可改善环磷酰胺的骨髓抑制，增强造血作用
本研究室授权专利：乳酸菌后生元抑制脂代谢紊乱并产生防治肿瘤功能
