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作者：Daisy
导读：最近，发表在《AdvancedHealthcareMaterials》杂志上的研究表明，一种“有益的细菌”——大肠杆菌Nissle，与引起疾病的大肠杆菌菌株不同，可以帮助破坏癌细胞防御系统，使得治疗更容易杀死肿瘤，且任何蛋白质或酶都可以在该杆菌上制造。许多“实体癌”都有由胶原蛋白和透明质酸组成的细胞外基质，研究人员设计了携带一种酶的细菌，这种酶可以分解癌症的细胞外基质。将这种特殊设计的细菌，定位到肿瘤中，然后，一旦细菌停留在那里，它们就开始制造纳米级的囊泡，将酶带到肿瘤基质的更深处。在小鼠的研究中发现，小鼠存活的时间是那些单独接受癌症治疗的两倍，细菌和酶能有效地分解细胞外基质，使治疗到达癌细胞。这些细菌会影响肿瘤，但不会攻击肺、大脑等其他器官的健康细胞，是安全有效的。
细菌通常名声不好，因为人们首先想到的是某些可能导致严重疾病的菌株，如肺炎或脑膜炎。然而，有许多有益的细菌，称为益生菌，以不同的方式帮助身体。
辛辛那提大学的研究人员现在设计了一种益生菌，旨在靶向和破坏癌细胞防御，使治疗更容易杀死肿瘤。这一发现最近发表在《AdvancedHealthcareMaterials》杂志上。研究人员发表了一篇题为“EngineeredBacteriaEnhanceImmunotherapyandTargetedTherapythroughStromalRemodelingofTumors”的文章：
本研究的资深作者、加州大学詹姆斯L温克尔药学院助理教授、加州大学癌症中心成员NalinikanthKotagiri博士，研究“实体癌”或那些被定义为“实体”器官（如乳房或前列腺）中的异常细胞生长，与白血病（一种影响血液的癌症）相反。Kotagiri解释说，许多实体癌都有由胶原蛋白和透明质酸组成的细胞外基质。基质在细胞周围形成屏障，使抗体和免疫细胞更难到达肿瘤。
这项研究的第一作者、Kotagiri实验室的研究生ShinduThomas研究了大肠杆菌Nissle，这种细菌作为益生菌已经使用了大约年，与引起疾病的大肠杆菌菌株不同。通过新技术，任何蛋白质或酶都可以在大肠杆菌Nissle细菌上制造。
在这种情况下，细菌被设计成在细胞外缘分泌大量称为外膜囊泡的较小结构。囊泡携带与细菌本身相同的物质，研究人员设计了携带一种酶的细菌，这种酶可以分解癌症的细胞外基质。
Kotagiri说，细菌往往在低氧和免疫缺陷的环境中生长，这两个特征在实体癌中发现。正因为如此，特殊设计的细菌自然会被这些癌症所吸引。
Kotagiri解释道：“我们利用大肠杆菌Nissle的这一独特特征，将其定位到这些肿瘤中。然后，一旦细菌停留在那里，它们就开始制造纳米级的囊泡，将酶带到肿瘤基质的更深处。”
在研制出新的益生菌后，研究人员研究了这种细菌对乳腺癌和结肠癌动物模型的影响。这种细菌在癌症治疗前大约四五天通过静脉输送，让细菌有时间繁殖并破坏癌症的防御系统，为治疗做好准备。
Kotagiri表示，在给小鼠注射了这些细菌，然后又给小鼠进行了免疫疗法或其他药物（用于靶向治疗的药物）后，小鼠存活的时间是那些单独接受癌症治疗的小鼠的两倍。影像显示，细菌和酶能有效地分解细胞外基质，使治疗到达癌细胞。
研究发现，这些细菌会影响肿瘤，但不会攻击心脏、肺、肝脏和大脑等其他器官的健康细胞。Kotagiri说，这表明这种细菌是安全的，不会引起身体其他部位的感染，但还需要进行更多的研究，以检验其在大型动物模型和潜在人类中的安全性，特别是在免疫缺陷环境中。
但这总是伴随着一句警告的话，那就是如何在不引起任何败血症或身体任何明显感染的情况下使用这种策略。
Kotagiri指出，他的实验室在年前后开始更仔细地研究细菌益生菌如何解决生物医学问题，因为在任何特定时间，人体内的细菌细胞数量大约是人体细胞的一到两倍。
Kotagiri说：“肠道、皮肤、肺部、口腔甚至肿瘤内都有细菌。那么，为什么不利用这一点，找到有趣的方法，让他们更加积极主动呢？如果工程菌继续证明自己是安全有效的，那么有多种方法可以将其用于不同的用途，包括潜在地利用细菌治疗肠道、口腔和皮肤疾病。也有可能将携带多种蛋白质和分子的细菌改造成单一治疗平台（或使用一种治疗方式的治疗），而不仅仅是促进联合治疗。”
他还表示：“因此，细菌基本上可以充当一艘母舰，将必要的治疗有效载荷运送到体内独特的生态位，并从那里成为一个自我维持的实体。尽管可能性是无穷的，但也存在重大挑战。我们必须成为优秀的管理者，使这类证据成为可能，让社区了解什么是限制以及可以做什么。”
参考资料：