科学家开发“隐形斗篷” 将“癌症杀手”细菌从免疫系统中隐藏起来

据 New Atlas 报道，科学家们在探索一种新的但非常有前景的癌症治疗方法时，开发了一种“隐形斗篷”，帮助工程细菌偷偷穿过身体的免疫防御系统。其结果是更有力地输送抗癌药物并缩小小鼠体内的肿瘤，科学家们希望这种方法能够克服迄今为止困扰这些技术的毒性问题。

传统的癌症治疗形式--放疗、化疗和免疫疗法--在打击肿瘤方面各有优势，而所谓的治疗性细菌可以将其自身的一套技能带入其中。细菌本身可以有强大的抗肿瘤作用，但基因工程可以让它拥有全新的能力，包括释放特定的化合物或携带强效抗癌药物。

然而，将细菌用于这一目的存在一些挑战，其中主要是毒性问题。活的细菌可以在体内迅速生长，而且由于身体的免疫系统将它们视为一种威胁，太多的细菌会引发极端的炎症反应。

哥伦比亚大学的 Jaeseung Hahn 说：“在临床试验中，这些毒性已被证明是关键问题，它限制了我们可以给细菌下药的数量，并影响了疗效，”他共同领导了这项研究。“由于严重的毒性，一些试验不得不终止。”

解决这一毒性问题将意味着找到（或设计）能够躲避身体免疫系统并安全地进入肿瘤以发挥其抗癌潜力的细菌。Hahn 的团队已经在这一领域取得了新的进展，他们转向了被称为荚膜多糖（CAP）的糖类聚合物，这些聚合物自然地包裹着细菌表面，保护它们免受免疫攻击。

“我们劫持了益生菌大肠杆菌菌株 Nissle 1917 的 CAP 系统，”该研究的共同第一作者 Tetsuhiro Harimoto 说。“有了 CAP，这些细菌可以暂时躲避免疫攻击；没有 CAP，它们就失去了封装保护，可以在体内被清除掉。因此，我们决定尝试建立一个有效的开关。”

为了做到这一点，科学家们设计了一个版本的细菌，其中包括一个叫做 IPTG 的小分子，它改变了细菌的表面并影响了细菌与免疫系统的互动方式。这实际上创造了一个分子“斗篷”，将细菌包裹起来，防止免疫攻击，通过微调 IPTG 的数量，研究小组发现他们可以控制细菌在血液中存活的时间。

共同领导这项研究的 Tal Danino 说：“这项工作真正令人兴奋的是，我们能够动态地控制这个系统。我们可以调节细菌在人类血液中存活的时间，并增加细菌的最大耐受剂量。”

该团队将其创造称为诱导性 CAP，或 iCAP，在小鼠肿瘤模型中，他们证明了它可以用来将细菌的可容忍剂量增加 10 倍。随着时间的推移，IPTG 逐渐消失，iCAP 失去了它的“保护罩”，这使得它能够在身体的其他部位安全地被清除掉，从而将毒性副作用降到最低。然后，科学家们设计了一个产生抗肿瘤毒素的 iCAP 版本，该版本被证明比对照实验更有效地缩小了结肠癌和乳腺癌模型中的肿瘤。

研究作者 Kam Leong 说：“与传统的药物治疗相比，细菌性癌症治疗具有独特的优势，如有效地针对肿瘤组织和可编程的药物释放。潜在的毒性一直限制着它的全部潜力。本研究中提出的隐身方法可能会解决这一关键问题。”

该研究发表在《自然-生物技术》杂志上。