Nat Med：大脑肿瘤里住着细菌？科学家发现脑瘤微环境的“神秘住客”

大脑，这个人体最精密的器官，长期以来被视为“无菌圣地”，即血脑屏障如同严密的边防，阻挡着微生物的入侵；然而，最新研究却在这个神圣领地发现了意想不到的“住客”：细菌。

全球范围内，脑肿瘤年发病率为每10万人中约4-7例；在中国，脑胶质瘤作为最常见的原发性脑肿瘤，年新增病例超过7万且五年生存率不足30%，面对如此严峻的形势，日前，发表在国际杂志Nature Medicine上题为“Microbial signals in primary and metastatic brain tumors”的研究报告中，来自德克萨斯大学MD安德森癌症中心等机构的科学家们通过研究取得了一项颠覆性发现，即脑肿瘤内部存在着细菌的踪迹，这些“神秘住客”可能正在悄悄影响肿瘤的行为。

突破性发现：在“无菌”之地发现生命迹象

这项前瞻性、多中心研究分析了来自221名患者的243份样本，包括168份脑胶质瘤和脑转移瘤样本，以及75份非癌或瘤旁组织；文章中，研究人员采用了严格的荧光原位杂交、免疫组化和高分辨率空间成像技术，在肿瘤细胞、免疫细胞和基质细胞内部均检测到了细菌16S rRNA和脂多糖的存在。

Jennifer Wargo教授表示，这项工作为我们理解脑肿瘤生物学打开了一个新维度，通过绘制微生物元素如何影响脑肿瘤微环境的图谱，我们或许能找到改善患者预后的新治疗策略。

技术护航：多重验证确保发现可靠性

近年来，关于肿瘤内微生物组的研究争议不断，为了确保结果的可靠性，研究人员建立了定制化的16S和宏基因组测序流程并通过多种方法进行正交验证：1）空间成像：精确定位细菌信号在肿瘤组织中的分布；2）基因测序：识别与肿瘤内细菌信号相关的分类群；3）培养验证：标准培养方法未能获得易培养的微生物，说明这些细菌处于特殊状态。

相关研究发现揭示了脑肿瘤微环境中一个此前未知的参与者，这个新的拼图可能有助于解释脑肿瘤的行为，菌元素似乎与肿瘤内的免疫细胞相互作用可能影响肿瘤的发展和治疗反应。

空间奥秘：细菌与肿瘤的“邻里关系”

最令人着迷的是空间分析结果，研究者发现，细菌16S信号在区域、邻域和细胞水平上与抗菌和免疫代谢特征显示出显著相关性，这意味着细菌并非随机分布，而是与肿瘤微环境建立了特定的“邻里关系”。更引人深思的是，肿瘤内细菌信号与匹配的口腔和肠道微生物组存在序列重叠，暗示着大脑与 distant 微生物群落之间可能存在某种联系；这就像在大城市里发现了来自远方乡村的访客，其带着故乡的印记且能在新环境中寻找自己的位置。

研究工作流程

临床意义：从相关性到因果性的探索

尽管这项研究具有突破性，但研究人员谨慎地指出，目前尚不能确定这些细菌元素是否会导致肿瘤发生有临床意义的变化，相关性质的研究设计只能揭示“相关性”，而非“因果性”。目前研究人员现在正在努力了解细菌成分如何到达大脑并影响脑肿瘤的生长或行为，同时他们也在研究某些状况（比如牙龈疾病或放化疗的副作用）是否在这一过程中发挥作用。

基于这一发现，科学家们正在探索多个方向：1）溯源研究：细菌是如何突破血脑屏障进入肿瘤的？2）机制探索：细菌如何影响肿瘤微环境和免疫应答？3）临床转化：能否通过调节口腔或肠道菌群来影响脑肿瘤进展？这就像我们发现了一个一直隐藏在眼前的秘密世界，现在研究人员需要弄清楚这个世界如何运作，以及能否利用这些知识来帮助患者。

这项研究不仅挑战了“大脑无菌”的传统认知，更为脑肿瘤治疗开辟了全新思路。在微生物组学飞速发展的今天，我们正在重新理解人体与微生物的关系，其不仅是潜在的致病源，更可能是影响疾病进程的关键参与者。随着研究的深入，或许在不久的将来，我们会看到基于微生物调控的脑肿瘤辅助疗法，让这些曾经的“不速之客”转变为对抗疾病的“盟友”。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Morad, G., Damania, A.V., Melendez, B. et al. Microbial signals in primary and metastatic brain tumors. Nat Med 31, 3675–3688 (2025). doi：10.1038/s41591-025-03957-4