{For health} 암 세포에 사는 박테리아
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작성자 drhans 작성일20-06-18 10:16 조회3,544회 댓글0건관련링크
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Cells inside Cells, The Bacteria That Live in Cancer Cells
The bacterial lodgers in cancer cells may hinder or help treatment
Life SciencesCancerDisease, Drugs & DiagnosticsMolecular and Cell BiologyPersonalized MedicineViruses & Microorganisms
Bacteria (green) find homes in cancer cells and snuggle up to the nuclear walls
Cancer cells are comfy havens for bacteria. That conclusion arises from a rigorous study of over 1,000 tumor samples of different human cancers. The study, headed by researchers at the Weizmann Institute of Science, found bacteria living inside the cells of all the cancer types – from brain to bone to breast cancer – and even identified unique populations of bacteria residing in each type of cancer. The research suggests that understanding the relationship between a cancer cell and its “mini-microbiome” may help predict the potential effectiveness of certain treatments or may point, in the future, to ways of manipulating those bacteria to enhance the actions of anticancer treatments. The findings of this study were published in Science.
Dr. Ravid Straussman of the Institute’s Molecular Cell Biology Department had, several years ago, discovered bacteria lurking within human pancreatic tumor cells; these bacteria were shown to protect cancer cells from chemotherapy drugs by “digesting” and inactivating these drugs. When other studies also found bacteria in tumor cells, Straussman and his team wondered whether such hosting might be the rule, rather than the exception. To find out, Drs. Deborah Nejman and Ilana Livyatan in Straussman’s group and Dr. Garold Fuks of the Physics of Complex Systems Department worked together with a team of oncologists and researchers around the world. The work was also led by Dr. Noam Shental of the Mathematics and Computer Science Department of the Open University of Israel.
Ultimately, the team would produce a detailed study describing, in high resolution, the bacteria living in these cancers – brain, bone, breast, lung, ovary, pancreas, colorectal and melanoma. They discovered that every single cancer type, from brain to bone, harbored bacteria and that different cancer types harbor different bacteria species. It was the breast cancers, however, that had the largest number and diversity of bacteria. The team demonstrated that many more bacteria can be found in breast tumors compared to the normal breast tissue surrounding these tumors, and that some bacteria were preferentially found in the tumor tissue rather than in the normal tissue surrounding it.
This electron microscope image reveals the bacteria living in a tumor cell.
To arrive at these results, the team had to overcome several challenges. For one, the mass of bacteria in a tumor sample is relatively small, and the researchers had to find ways to focus on these tiny cells-within-cells. They also had to eliminate any possible outside contamination. To this end they used hundreds of negative controls and created a series of computational filters to remove the traces of any bacteria that could have come from outside the tumor samples.
The team was able to grow bacteria directly from human breast tumors, and their results proved that the bacteria found in these tumors are alive. Electron microscopy visualization of these bacteria demonstrated that they prefer to nestle up in a specific location inside the cancer cells – close to the cell nucleus.
Different cells for different bacteria
The team also reported that bacteria can be found not only in cancer cells, but also in immune cells that reside inside tumors. “Some of these bacteria could be enhancing the anticancer immune response, while others could be suppressing it – a finding that may be especially relevant to understanding the effectiveness of certain immunotherapies,” says Straussman. Indeed, when the team compared the bacteria from groups of melanoma samples, they found that different bacteria were enriched in those melanoma tumors that responded to immunotherapy as compared to those that had a poor response.
Every single cancer type, from brain to bone, harbored bacteria
Straussman thinks that the study can also begin to explain why some bacteria like cancer cells and why each cancer has its own typical microbiome: The differences apparently come down to the choice of amenities offered in each kind of tumor-cell environment. That is, the bacteria may live off certain metabolites that are overproduced by or stored within the specific tumor types. For example, when the team compared the bacteria found in lung tumors from smokers with those from patients who had never smoked, they found variances. These differences stood out more clearly when the researchers compared the genes of these two groups of bacteria: Those from the smokers’ lung cancer cells had many more genes for metabolizing nicotine, toluene, phenol and other chemicals that are found in cigarette smoke.
In addition to showing that some of the most common cancers shelter unique populations of bacteria within their cells, the researchers believe that the methods they have developed to identify signature microbiomes with each cancer type can now be used to answer some crucial questions about the roles these bacteria play: Are the bacteria freeloaders on the cancer cell’s surplus metabolites, or do they provide a service to the cell? At what stage do they take up residence? How do they promote or hinder the cancer’s growth? What are the effects that they have on response to a wide variety of anticancer treatments?
“Tumors are complex ecosystems that are known to contain, in addition to cancer cells, immune cells, stromal cells, blood vessels, nerves, and many more components, all part of what we refer to as the tumor microenvironment. Our studies, as well as studies by other labs, clearly demonstrate that bacteria are also an integral part of the tumor microenvironment. We hope that by finding out how exactly they fit into the general tumor ecology, we can figure out novel ways of treating cancer,” Straussman says.
# 세포 내부의 세포, 암 세포에 사는 박테리아
암 세포의 박테리아 낭종은 치료를 방해하거나 도울 수 있다.
생명 과학 암 질환, 약물 및 진단 분자 및 세포 생물학 개인화 된 의약품 바이러스 및 미생물 박테리아 (녹색)가 암 세포에서 집을 찾아 핵 벽까지 끌어 안는다.
암 세포는 박테리아의 편안한 피난처이다. 이 결론은 각기 다른 사람들의 1,000 개가 넘는 암 종양 샘플에 대한 엄격한 연구에서 비롯된다. Weizmann Institute of Science의 연구자들이 주도해온 연구는 뇌에서 뼈, 유방암에 이르기까지 모든 암 유형의 세포 내부에 살고있는 박테리아를 발견했으며 심지어 다양한 유형의 암에 서식하는 고유한 박테리아 집단도 확인되었다.
이 연구는 암세포와 "미니 마이크로 바이 옴"사이의 관계를 이해하면 특정 치료의 잠재적 효과를 예측하는 데 도움이 될 수 있거나 앞으로는 항암 치료의 작용을 향상시키기 위해 박테리아를 조작하는 방법을 지적 할 수 있다고 제안하고 있다.
연구 결과는 Science에 발표되었다.
연구소의 분자 세포 생물학 부서의 Ravid Straussman 박사는 몇 년 전에 인간 췌장 종양 세포 내에 숨어있는 박테리아를 발견했는데, 이들 박테리아는 약물을 "소화"및 불 활성화시킴으로써 화학 요법 약물로부터 암 세포를 보호하는 것으로 나타났다.
다른 연구에서도 종양 세포에서 박테리아가 발견되면 Straussman과 그러한 호스팅이 예외가 아닌 규칙이 될 수 있는지 연구가 계속 진행중이다.
Straussman 그룹의 Deborah Nejman 및 Ilana Livyatan 및 복잡한 시스템 부서 물리학 박사 인 Garold Fuks는 전 세계의 종양 학자 및 연구원 팀과 함께 연구하고 있다.
이 연구는 Open University of Israel의 수학 및 컴퓨터 과학 부서의 Noam Shental 박사가 이끌었는데 궁극적으로 뇌, 뼈, 유방, 폐, 난소, 췌장, 결장 직장 및 흑색 종과 같은 암에 살고있는 박테리아를 고 해상도의 상세한 연구로 진행 되어왔다.
연구진은 뇌에서 뼈까지 모든 단일 암 유형이 박테리아를 보유하고 있으며, 다른 암 유형이 다른 박테리아 종을 보유한다는 것을 발견했으나 가장 많은 수의 박테리아가있는 것은 유방암으로 나타났다.
이러한 종양을 둘러싼 정상 유방 조직과 비교하여 유방 종양에서 더 많은 박테리아가 발견 될 수 있으며, 일부 세균은 주변 조직이 아닌 종양 조직에서 우선적으로 발견된다는 것을 보여주었다.
전자 현미경으로 보여진 종양 세포에 서식하는 박테리아 관찰 결과에 도달하기 위해 연구팀은 몇 가지 과제를 극복 해야만 했다.
하나는 종양 샘플에서 박테리아의 질량이 상대적으로 작기 때문에 연구자들은 세포 내에서 이러한 작은 세포에 집중할 수있는 방법을 찾아야했다. 또한 외부 오염을 제거해야 했고 수백 개의 음성 대조군을 사용하여 일련의 전산 필터를 만들어 종양 샘플 외부에서 나올 수있는 박테리아의 흔적을 제거할 수 있었다.
연구팀은 인간의 유방암 에서 직접 박테리아를 성장시킬 수 있었고, 그 결과는 이 종양에서 발견 된 박테리아가 살아있음 이 증명되었다. 박테리아의 전자 현미경 시각화는 암세포 내부의 특정 위치 (세포핵 근처)에 겹치는 것을 선호한다는 것을 보여 준다.
다른 박테리아에 대한 상이 세포 연구팀은 또한 박테리아는 암 세포뿐만 아니라 종양 내부에있는 면역 세포에서 도 발견 될 수 있다고 보고했다.
이러한 박테리아 중 일부는 항암 면역 반응을 강화시키는 반면 다른 박테리아는 억제 할 수 있으며 이는 특정 면역 요법의 효과를 이해하는 데 특히 관련이있을 수 있다. 실제로, 연구팀은 흑색 종 샘플 그룹에서 박테리아를 비교했을 때, 반응이 좋지 않은 것과 비교하여 면역 요법에 반응하는 흑색 종 종양에서 다른 박테리아가 풍부하다는 것을 발견했다.
뇌에서 뼈까지 박테리아가있는 모든 단일 암 유형
암세포와 같은 일부 박테리아가 왜 각각의 암에 고유 한 미생물 군이 있는지 설명 될 수 있고 차이점은 각 종류의 종양 세포 환경에서 제공되는 편의 시설의 선택에 달려 있다. 즉, 박테리아는 특정 종양 유형에 의해 과다 생산되거나 저장되는 특정 대사 산물에서 생존 할 수있다.
예를 들어, 연구팀은 흡연자의 폐 종양에서 발견 된 박테리아와 흡연하지 않은 환자의 박테리아를 비교했을 때 차이를 발견했다. 연구자들이 두 그룹의 박테리아의 유전자를 비교했을 때 이러한 차이점이 더 분명하게 드러났다.
흡연자의 폐암 세포의 유전자는 담배 연기에서 발견되는 니코틴, 톨루엔, 페놀 및 기타 화학 물질을 대사하는 유전자가 더 많은 것으로 밝혀졌다.
가장 흔한 암 중 일부는 세포 내에서 박테리아 고유 개체군 보호룰 보여주는 것 외에도, 각 암 유형별로 시그너처 미생물을 식별하기 위해 개발한 방법을 사용하여 이러한 암의 역할에 대한 중요한 의문에 관한 답변이 가능해졌다.
박테리아 재생 : 암 세포의 잉여 대사 산물에 있는 박테리아 프리 로더가 세포에 서비스를 제공하는가?
그들은 어느 단계에서 거주하나?
암의 성장을 촉진하거나 방해하는 방법은 무엇인가?
다양한 항암 치료에 대한 반응에 끼치는 영향은 무엇인가?
종양은 암 세포, 면역 세포, 간질 세포, 혈관, 신경 및 더 많은 성분을 포함하는 것으로 알려진 복잡한 생태계로, 우리가 종양 미세 환경이라고하는 것의 일부이다.
이 연구와 다른 실험실의 연구는 박테리아가 또한 종양 미세 환경의 필수 요소임을 분명히 보여 준다.
일반적인 종양 생태학에 정확히 어떻게 부합되는지 알아 냄으로써 암을 치료하는 새로운 방법을 알아낼 수 있기를 기대한다.
Dr HANS 박재영
The bacterial lodgers in cancer cells may hinder or help treatment
Life SciencesCancerDisease, Drugs & DiagnosticsMolecular and Cell BiologyPersonalized MedicineViruses & Microorganisms
Bacteria (green) find homes in cancer cells and snuggle up to the nuclear walls
Cancer cells are comfy havens for bacteria. That conclusion arises from a rigorous study of over 1,000 tumor samples of different human cancers. The study, headed by researchers at the Weizmann Institute of Science, found bacteria living inside the cells of all the cancer types – from brain to bone to breast cancer – and even identified unique populations of bacteria residing in each type of cancer. The research suggests that understanding the relationship between a cancer cell and its “mini-microbiome” may help predict the potential effectiveness of certain treatments or may point, in the future, to ways of manipulating those bacteria to enhance the actions of anticancer treatments. The findings of this study were published in Science.
Dr. Ravid Straussman of the Institute’s Molecular Cell Biology Department had, several years ago, discovered bacteria lurking within human pancreatic tumor cells; these bacteria were shown to protect cancer cells from chemotherapy drugs by “digesting” and inactivating these drugs. When other studies also found bacteria in tumor cells, Straussman and his team wondered whether such hosting might be the rule, rather than the exception. To find out, Drs. Deborah Nejman and Ilana Livyatan in Straussman’s group and Dr. Garold Fuks of the Physics of Complex Systems Department worked together with a team of oncologists and researchers around the world. The work was also led by Dr. Noam Shental of the Mathematics and Computer Science Department of the Open University of Israel.
Ultimately, the team would produce a detailed study describing, in high resolution, the bacteria living in these cancers – brain, bone, breast, lung, ovary, pancreas, colorectal and melanoma. They discovered that every single cancer type, from brain to bone, harbored bacteria and that different cancer types harbor different bacteria species. It was the breast cancers, however, that had the largest number and diversity of bacteria. The team demonstrated that many more bacteria can be found in breast tumors compared to the normal breast tissue surrounding these tumors, and that some bacteria were preferentially found in the tumor tissue rather than in the normal tissue surrounding it.
This electron microscope image reveals the bacteria living in a tumor cell.
To arrive at these results, the team had to overcome several challenges. For one, the mass of bacteria in a tumor sample is relatively small, and the researchers had to find ways to focus on these tiny cells-within-cells. They also had to eliminate any possible outside contamination. To this end they used hundreds of negative controls and created a series of computational filters to remove the traces of any bacteria that could have come from outside the tumor samples.
The team was able to grow bacteria directly from human breast tumors, and their results proved that the bacteria found in these tumors are alive. Electron microscopy visualization of these bacteria demonstrated that they prefer to nestle up in a specific location inside the cancer cells – close to the cell nucleus.
Different cells for different bacteria
The team also reported that bacteria can be found not only in cancer cells, but also in immune cells that reside inside tumors. “Some of these bacteria could be enhancing the anticancer immune response, while others could be suppressing it – a finding that may be especially relevant to understanding the effectiveness of certain immunotherapies,” says Straussman. Indeed, when the team compared the bacteria from groups of melanoma samples, they found that different bacteria were enriched in those melanoma tumors that responded to immunotherapy as compared to those that had a poor response.
Every single cancer type, from brain to bone, harbored bacteria
Straussman thinks that the study can also begin to explain why some bacteria like cancer cells and why each cancer has its own typical microbiome: The differences apparently come down to the choice of amenities offered in each kind of tumor-cell environment. That is, the bacteria may live off certain metabolites that are overproduced by or stored within the specific tumor types. For example, when the team compared the bacteria found in lung tumors from smokers with those from patients who had never smoked, they found variances. These differences stood out more clearly when the researchers compared the genes of these two groups of bacteria: Those from the smokers’ lung cancer cells had many more genes for metabolizing nicotine, toluene, phenol and other chemicals that are found in cigarette smoke.
In addition to showing that some of the most common cancers shelter unique populations of bacteria within their cells, the researchers believe that the methods they have developed to identify signature microbiomes with each cancer type can now be used to answer some crucial questions about the roles these bacteria play: Are the bacteria freeloaders on the cancer cell’s surplus metabolites, or do they provide a service to the cell? At what stage do they take up residence? How do they promote or hinder the cancer’s growth? What are the effects that they have on response to a wide variety of anticancer treatments?
“Tumors are complex ecosystems that are known to contain, in addition to cancer cells, immune cells, stromal cells, blood vessels, nerves, and many more components, all part of what we refer to as the tumor microenvironment. Our studies, as well as studies by other labs, clearly demonstrate that bacteria are also an integral part of the tumor microenvironment. We hope that by finding out how exactly they fit into the general tumor ecology, we can figure out novel ways of treating cancer,” Straussman says.
# 세포 내부의 세포, 암 세포에 사는 박테리아
암 세포의 박테리아 낭종은 치료를 방해하거나 도울 수 있다.
생명 과학 암 질환, 약물 및 진단 분자 및 세포 생물학 개인화 된 의약품 바이러스 및 미생물 박테리아 (녹색)가 암 세포에서 집을 찾아 핵 벽까지 끌어 안는다.
암 세포는 박테리아의 편안한 피난처이다. 이 결론은 각기 다른 사람들의 1,000 개가 넘는 암 종양 샘플에 대한 엄격한 연구에서 비롯된다. Weizmann Institute of Science의 연구자들이 주도해온 연구는 뇌에서 뼈, 유방암에 이르기까지 모든 암 유형의 세포 내부에 살고있는 박테리아를 발견했으며 심지어 다양한 유형의 암에 서식하는 고유한 박테리아 집단도 확인되었다.
이 연구는 암세포와 "미니 마이크로 바이 옴"사이의 관계를 이해하면 특정 치료의 잠재적 효과를 예측하는 데 도움이 될 수 있거나 앞으로는 항암 치료의 작용을 향상시키기 위해 박테리아를 조작하는 방법을 지적 할 수 있다고 제안하고 있다.
연구 결과는 Science에 발표되었다.
연구소의 분자 세포 생물학 부서의 Ravid Straussman 박사는 몇 년 전에 인간 췌장 종양 세포 내에 숨어있는 박테리아를 발견했는데, 이들 박테리아는 약물을 "소화"및 불 활성화시킴으로써 화학 요법 약물로부터 암 세포를 보호하는 것으로 나타났다.
다른 연구에서도 종양 세포에서 박테리아가 발견되면 Straussman과 그러한 호스팅이 예외가 아닌 규칙이 될 수 있는지 연구가 계속 진행중이다.
Straussman 그룹의 Deborah Nejman 및 Ilana Livyatan 및 복잡한 시스템 부서 물리학 박사 인 Garold Fuks는 전 세계의 종양 학자 및 연구원 팀과 함께 연구하고 있다.
이 연구는 Open University of Israel의 수학 및 컴퓨터 과학 부서의 Noam Shental 박사가 이끌었는데 궁극적으로 뇌, 뼈, 유방, 폐, 난소, 췌장, 결장 직장 및 흑색 종과 같은 암에 살고있는 박테리아를 고 해상도의 상세한 연구로 진행 되어왔다.
연구진은 뇌에서 뼈까지 모든 단일 암 유형이 박테리아를 보유하고 있으며, 다른 암 유형이 다른 박테리아 종을 보유한다는 것을 발견했으나 가장 많은 수의 박테리아가있는 것은 유방암으로 나타났다.
이러한 종양을 둘러싼 정상 유방 조직과 비교하여 유방 종양에서 더 많은 박테리아가 발견 될 수 있으며, 일부 세균은 주변 조직이 아닌 종양 조직에서 우선적으로 발견된다는 것을 보여주었다.
전자 현미경으로 보여진 종양 세포에 서식하는 박테리아 관찰 결과에 도달하기 위해 연구팀은 몇 가지 과제를 극복 해야만 했다.
하나는 종양 샘플에서 박테리아의 질량이 상대적으로 작기 때문에 연구자들은 세포 내에서 이러한 작은 세포에 집중할 수있는 방법을 찾아야했다. 또한 외부 오염을 제거해야 했고 수백 개의 음성 대조군을 사용하여 일련의 전산 필터를 만들어 종양 샘플 외부에서 나올 수있는 박테리아의 흔적을 제거할 수 있었다.
연구팀은 인간의 유방암 에서 직접 박테리아를 성장시킬 수 있었고, 그 결과는 이 종양에서 발견 된 박테리아가 살아있음 이 증명되었다. 박테리아의 전자 현미경 시각화는 암세포 내부의 특정 위치 (세포핵 근처)에 겹치는 것을 선호한다는 것을 보여 준다.
다른 박테리아에 대한 상이 세포 연구팀은 또한 박테리아는 암 세포뿐만 아니라 종양 내부에있는 면역 세포에서 도 발견 될 수 있다고 보고했다.
이러한 박테리아 중 일부는 항암 면역 반응을 강화시키는 반면 다른 박테리아는 억제 할 수 있으며 이는 특정 면역 요법의 효과를 이해하는 데 특히 관련이있을 수 있다. 실제로, 연구팀은 흑색 종 샘플 그룹에서 박테리아를 비교했을 때, 반응이 좋지 않은 것과 비교하여 면역 요법에 반응하는 흑색 종 종양에서 다른 박테리아가 풍부하다는 것을 발견했다.
뇌에서 뼈까지 박테리아가있는 모든 단일 암 유형
암세포와 같은 일부 박테리아가 왜 각각의 암에 고유 한 미생물 군이 있는지 설명 될 수 있고 차이점은 각 종류의 종양 세포 환경에서 제공되는 편의 시설의 선택에 달려 있다. 즉, 박테리아는 특정 종양 유형에 의해 과다 생산되거나 저장되는 특정 대사 산물에서 생존 할 수있다.
예를 들어, 연구팀은 흡연자의 폐 종양에서 발견 된 박테리아와 흡연하지 않은 환자의 박테리아를 비교했을 때 차이를 발견했다. 연구자들이 두 그룹의 박테리아의 유전자를 비교했을 때 이러한 차이점이 더 분명하게 드러났다.
흡연자의 폐암 세포의 유전자는 담배 연기에서 발견되는 니코틴, 톨루엔, 페놀 및 기타 화학 물질을 대사하는 유전자가 더 많은 것으로 밝혀졌다.
가장 흔한 암 중 일부는 세포 내에서 박테리아 고유 개체군 보호룰 보여주는 것 외에도, 각 암 유형별로 시그너처 미생물을 식별하기 위해 개발한 방법을 사용하여 이러한 암의 역할에 대한 중요한 의문에 관한 답변이 가능해졌다.
박테리아 재생 : 암 세포의 잉여 대사 산물에 있는 박테리아 프리 로더가 세포에 서비스를 제공하는가?
그들은 어느 단계에서 거주하나?
암의 성장을 촉진하거나 방해하는 방법은 무엇인가?
다양한 항암 치료에 대한 반응에 끼치는 영향은 무엇인가?
종양은 암 세포, 면역 세포, 간질 세포, 혈관, 신경 및 더 많은 성분을 포함하는 것으로 알려진 복잡한 생태계로, 우리가 종양 미세 환경이라고하는 것의 일부이다.
이 연구와 다른 실험실의 연구는 박테리아가 또한 종양 미세 환경의 필수 요소임을 분명히 보여 준다.
일반적인 종양 생태학에 정확히 어떻게 부합되는지 알아 냄으로써 암을 치료하는 새로운 방법을 알아낼 수 있기를 기대한다.
Dr HANS 박재영
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