長久以來，人類一直認為大腦是「無菌聖地」。圍繞腦部血管的「血腦屏障（blood-brain barrier）」就像夜店門口最嚴格的保鑣，只允許養分通行，阻擋毒素、病原體，甚至多數藥物進入。然而，最新研究卻顛覆這項認知：科學家在數百個人類腦瘤樣本中，發現多種細菌竟然潛伏其中，甚至可能影響治療效果與病患存活時間。這項研究由以色列魏茲曼科學研究所（Weizmann Institute of Science）Ravid Straussman教授團隊主導，並與拉賓與瑞本醫學中心（Rabin and Rambam medical centers）合作，成果發表於《Nature Cancer》。研究指出，腦轉移瘤中細菌的數量與多樣性，竟與病患預後息息相關，某些特定細菌甚至可能讓腫瘤對治療產生抗藥性。
腦瘤裡真的有細菌？
過去十年，愈來愈多證據顯示，各類癌症腫瘤中都存在細菌。Ravid Straussman教授團隊早在2020年便證實，腦、乳房、肺、胰臟、皮膚等多種癌細胞內皆可發現細菌。然而，腦瘤中的細菌研究一直相對不足。這次研究分析了322個腦瘤樣本，包括成人類最常見的惡性腦瘤「膠質母細胞瘤（glioblastoma）」以及來自肺癌與乳癌的腦轉移瘤。結果顯示，細菌不僅存在於癌細胞內，也出現在腫瘤周圍的免疫細胞中。更驚人的是，腦轉移瘤中的細菌數量與種類都明顯多於膠質母細胞瘤，而且不同類型腫瘤「偏好」不同細菌家族，顯示各類腦瘤可能擁有截然不同的細菌生態系。
細菌如何闖入大腦？
研究團隊推測，部分細菌可能早已存在於原發腫瘤中，隨癌細胞轉移至腦部；也可能因癌症破壞血腦屏障，使細菌得以進入腫瘤細胞。研究發現，在乳癌腦轉移瘤中約36％、肺癌腦轉移瘤中約48％的細菌種類，也能在原發腫瘤中找到。這些細菌並非單純「搭便車」。研究顯示，腦轉移瘤常見的細菌具有促進細胞移動、組織侵犯與腫瘤發展的代謝特性，暗示它們可能參與癌症進展。在膠質母細胞瘤中，研究人員則發現較多能產生磷的細菌。由於此類腫瘤常處於磷不足狀態，細菌或許與腫瘤形成某種共生關係。
腫瘤位置不同，細菌也不同
另一項有趣發現是：腦轉移瘤內的細菌組成，會隨腫瘤在腦內的位置而改變。位於腦後部的腫瘤細菌種類較多；越靠近前部，細菌數量與多樣性則下降。這可能與腦部不同區域的血液供應與代謝環境差異有關。
細菌會影響治療效果嗎？
目前膠質母細胞瘤的標準治療仍以手術、放射治療與化療藥物「替莫唑胺（temozolomide）」為主，但數十年來療效進展有限。統計顯示，確診後能存活五年以上的患者不到5％。研究團隊培養了30種來自膠質母細胞瘤的細菌，將其分泌物加入人類腦瘤細胞株，再施以替莫唑胺治療。結果發現，不同細菌分泌物會改變藥物效果，其中來自「Bacillus」屬的分泌物竟讓癌細胞對化療產生抗藥性。在腦轉移瘤患者中，細菌組成也與存活時間相關。存活未滿一年的患者，其腫瘤中細菌數量與多樣性較高；某些如「Paracoccus」屬細菌，在預後較差患者中更常見。
重寫「無菌大腦」的觀念
Ravid Straussman教授指出，這項發現迫使我們重新思考大腦是否真為無菌環境，也提醒科學界應深入探討細菌在腦部疾病中的角色。未來研究將釐清健康大腦是否也存在細菌，並建立各器官在健康與疾病狀態下的細菌地圖。若能確認哪些細菌與抗藥性或預後惡化有關，未來或許能發展針對特定細菌的治療策略，提升癌症治療效果。正如合作研究的臨床醫師所言，腦瘤治療長期面臨瓶頸，這項發現為理解腫瘤微環境提供全新線索，也為開發更精準的診斷與治療方法帶來希望。在我們以為最封閉、最純淨的大腦深處，竟藏著微小卻可能關鍵的生命。這些「不速之客」，或許正悄悄改寫癌症治療的未來。
資料來源：
https://wis-wander.weizmann.ac.il/life-sciences/bacteria-brain
