由于瘤内菌具有相对容易获得的基因组，因此它们提供了多种代谢工程机会，可用于多个临床领域。更好地了解肿瘤微环境及其相关微生物组将有助于概念化新的代谢工程物种，可以提供更多的肿瘤相关疗法。
这篇由法国南特大学Christine Bobin-Dubigeon教授发表在Cancer Letters（IF 9.7）上，题为“The intratumoral microbiome: Characterization methods and functional impact”的文章，概述了用于表征肿瘤微生物组的主要方法，同时讨论了关于每种癌症类型的肿瘤微环境中病原微生物的治疗。
1用于表征肿瘤微生物组的不同分析方法
随着检测手段和数据分析能力的不断革新，当前普遍认为每个器官的微生物组比以前想象的要复杂得多。
01 16S微生物分析
该方法基于16SrRNA基因的高度保守性，通过PCR扩增并测序该基因片段，然后利用生物信息学分析工具对序列进行分类鉴定。
通过16S微生物分析，可以了解不同样本中存在的微生物种类、数量以及它们之间的相互作用关系。
02 实体瘤的微生物分析
用免疫组织化学表征细菌
肿瘤内细菌可以通过免疫组织化学（IHC）、使用针对脂磷壁酸（LTA）或多糖结合蛋白（LBP）的特异性抗体或RNA荧光原位杂交（FISH）来检测。
基于DNA分析的方法
· 细菌DNA提取、PCR扩增和重复读取高通量测序是所有微生物组研究的主要要素。
· 有效的微生物分析依赖于初步的宿主DNA去除策略，用于将最终分析仅集中在分离的细菌DNA上。
· 鸟枪法宏基因组学是一种非靶向高通量测序方法，适用于生物样本（例如肿瘤组织）中的整个微生物基因组。通过恢复所有基因组序列，鸟枪测序方法用于分析瘤内微生物组的分类组成和功能特性（图1）。
图1：表征实体瘤微生物组
2肿瘤微生物组的特征和功能方面
自从首次鉴定实体瘤中的瘤内细菌以来，肿瘤微生物组一直是癌症治疗领域的关注中心。
01幽门螺杆菌，胃定植菌的典型例子
幽门螺杆菌是一种革兰氏阴性细菌，广泛存在于人类胃粘液中。它具有鞭毛和脲酶等毒力因子，可以穿过胃上皮层生存并定植于胃中。
此外，幽门螺杆菌还通过特定的毒力因子CagA和VacA的表达，对胃粘膜和其他细胞类型产生影响，例如破坏细胞连接、改变细胞信号传导途径等。这些机制可能与幽门螺杆菌相关的胃癌发展有关（图2）。
图2：胃定植细菌的典型例子
02肿瘤微生物组的代谢特异性
多年来，人们一直试图将特定的细菌种类与特定的肿瘤亚型联系起来。表征精确的肿瘤微生物组将为肿瘤特异性治疗的开发提供有用的见解。
羟脯氨酸是一种来源于骨组织富含胶原蛋白的氨基酸。高水平的羟脯氨酸在骨肿瘤中的存在可能解释了肿瘤微生物组中存在羟脯氨酸降解细菌的可能性。
3肿瘤内细菌的治疗潜力
在过去的十年中，癌症研究的重点是根据细菌的致病性质开发新的治疗方法。
· 瘤内微生物组作为癌症的生物标志物：在食管鳞状细胞癌中，富含具核梭杆菌的瘤内微生物组可能对预测较差的无复发生存具有预后意义。
· 对宿主免疫系统的影响：Pushalkar等人通过微生物消融，发现胰腺微生物群减少可以导致小鼠模型快速免疫原性重编程。在胰腺导管腺癌微生物组减少的情况下，小鼠的瘤内T细胞水平较高，骨髓源性抑制细胞水平较低。
· 工程治疗细菌——细菌癌症治疗的未来：为了证明细菌工程作为抑制癌症进展工具的应用，Murphy等人引入了一种工程化的非致病性大肠杆菌MG1655菌株模型，该菌株能够在肿瘤部位释放TNF-α。
· 病毒的治疗价值：水疱性口炎病毒（VSV）以其强大的干扰素拮抗功能而闻名。VSV病毒表现出广泛的癌细胞趋向性，当在小鼠模型中静脉注射时，可以有效地靶向肿瘤。
总结与展望
总体而言，肿瘤微生物组是当前癌症研究的热点领域之一。了解肿瘤微生物群落的成分和代谢功能有助于我们更好地了解肿瘤的微环境，为新的治疗策略提供可能性。
尽管表征肿瘤微生物组仍然是一个挑战，但随着下一代分析工具的不断改进，我们可以期待更深入的研究和进一步认识肿瘤微生物组在癌症发病机制中的作用。
该综述也为我们点明了未来研究的重点方向：
1. 细菌定植机制：进一步研究细菌如何进入肿瘤并在其中定植，以及它们适应肿瘤微环境的策略。
2. 微生物组的独特性：深入研究每种癌症亚型的微生物组成和代谢特征，以了解不同肿瘤微生物组的特点和功能。
3. 活病原菌作为治疗剂：通过适当的代谢工程，将活病原菌作为抗癌剂使用，探索其在肿瘤治疗中的潜力。
