北京時間3月4日，中國科學家發(fā)表在國際學術期刊《細胞》雜志上的一項突破性研究，首次破解了腫瘤與細菌之間的“對話”機制，揭示了細菌抗腫瘤的關鍵原理，為利用細菌治療惡性實體瘤開辟了全新思路。

劉陳立（左一）牽頭團隊首次揭示細菌抗腫瘤關鍵原理

《中國工業(yè)報》從中國科學院深圳先進技術研究院（簡稱“深圳先進院”）獲悉，該研究由深圳先進院研究員、定量合成生物學全國重點實驗室主任劉陳立牽頭，聯(lián)合中科院上海營養(yǎng)與健康研究所肖意傳研究員團隊共同完成。

盡管早在150多年前，科學家們就嘗試利用細菌治療實體瘤，但由于細菌療法的安全性不足和療效不穩(wěn)定，這一方法很快便被束之高閣，逐漸淡出人們的視野。2017年起，劉陳立團隊開始將定量合成生物學的研究思路應用于細菌治療腫瘤的研究中。

劉陳立團隊通過構建一種特殊的合成菌株，發(fā)現(xiàn)合成細菌在結腸癌、黑色素瘤、膀胱癌等多種疾病動物模型上具有優(yōu)異的治療效果。

團隊交流實驗進展

研究人員發(fā)現(xiàn)，細菌通過一種叫做白介素-10的信號分子與腫瘤內(nèi)的免疫細胞進行“對話”，讓腫瘤內(nèi)的巨噬細胞產(chǎn)生更多的白介素-10，向細菌的天敵——中性粒細胞施了“定身術”，使其無法運動，從而讓細菌躲過免疫細胞的“追捕”。同時，細菌為了自身生存所激發(fā)出的白介素-10信號分子，碰巧“喚醒”了腫瘤內(nèi)的“沉睡士兵”CD8+T細胞，使它們重新武裝起來，對腫瘤發(fā)起猛烈攻擊。正是這種“歪打正著”的機制讓細菌既躲過了“被殺”，又攻擊了腫瘤。

劉陳立團隊還發(fā)現(xiàn)免疫細胞中存在一種“遲滯效應”機制，這種機制使腫瘤組織中的白介素-10受體水平高，正常組織中的白介素-10受體水平低。通過采集分析27種不同癌癥患者的臨床樣本，團隊驗證了這一機制。這種差異性使細菌只能在瘤內(nèi)躲避抗菌免疫細胞的追殺，并在正常組織器官中被有效清除，從而保證了細菌治療的安全性。

研究人員已在多種動物模型中對該療法進行了驗證，結果表明，這種經(jīng)過合成生物改造的細菌能夠顯著抑制多種腫瘤的生長、復發(fā)和轉移。目前，該研究正在向臨床試驗階段推進。未來，醫(yī)生可通過檢測患者腫瘤組織中白介素-10受體的表達水平，精準篩選出適合接受細菌治療的患者，從而為個性化治療方案的制定提供科學依據(jù)。此外，工程化改造的抗瘤菌還可作為智能遞送載體，實現(xiàn)治療藥物的精準釋放。這種創(chuàng)新模式成功突破了傳統(tǒng)給藥系統(tǒng)的局限性，有望為惡性腫瘤治療開辟新的路徑。（毛志亮/文 深圳先進院/圖）