腫瘤內(nèi)部環(huán)境缺氧,且存在壞死阻止,是多數(shù)厭氧菌樂于駐扎的地方,例如沙門氏菌、梭狀芽孢桿菌、李氏桿菌。所以如果這些細菌具備對抗癌癥的能力,那么它們就能夠“就地正法”,直接殺死癌細胞的同時還能夠調(diào)動免疫細胞進一步攻擊癌癥。
雖然大多數(shù)細菌抗癌都基于上述原理,但是該療法實施起來卻并不容易。首要的是安全問題,因為細菌本身對身體有害,患者接受治療的同時需要注射抗生素。其次,即便療效發(fā)揮到佳,腫瘤復發(fā)的概率也很高。
有科學家將對抗癌癥的細菌比喻成“黑盒子”,雖然它們能夠清楚腫瘤,卻并不知道具體的分子機制。迄今為止,僅僅只有一種基于該原理的抗癌療法獲得FDA的批準,用于治療膀胱癌,其余都處于研究中。
改造無害細菌,抑制癌癥增殖和擴散
沙門氏菌是一種常見的食源性致病菌,是多數(shù)食物中毒的罪魁禍首。
2006年,韓國全南國立大學的科學家們試圖研發(fā)一種靶向創(chuàng)傷弧菌的疫苗。當他們以創(chuàng)傷弧菌為研究材料時,發(fā)現(xiàn)它們負責游動的鞭毛部位表達有一種蛋白質(zhì)FlaB,能夠強烈激活免疫反應。所以,研究人員轉(zhuǎn)向一種無害的鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella typhimurium),并進行基因工程改造,使其能夠表達FlaB蛋白質(zhì)。
生物學家Jung-Joon Min和Joon Haeng Rhee帶領團隊對改造后的沙門氏菌進行檢測,評估它們對癌癥的影響。
他們以移植有人結腸癌組織的無菌小鼠(其肝、肺、脾組織內(nèi)均不含有細菌)為模型,將改造后的沙門氏菌注射到小鼠體內(nèi)。3天后,研究人員發(fā)現(xiàn),這20只小鼠的結腸腫瘤組織中布滿沙門氏菌。120天后,其中11只小鼠體內(nèi)已經(jīng)檢測不到腫瘤組織,并在試驗階段一直保持健康。而對照組小鼠(注射的沙門氏菌并未接受過基因改造,不表達FlaB蛋白)終都死于癌癥。
隨后,研究人員將轉(zhuǎn)移性結腸癌組織注入小鼠體內(nèi),并將它們分成3組:其中一組(8只小鼠)注射分泌FlaB蛋白的沙門氏菌;另一組(6只小鼠)注射未經(jīng)改造的沙門氏菌;后一組(7只小鼠)不接受任何細菌處理。27天后,未處理以及經(jīng)不分泌蛋白細菌處理的小鼠體內(nèi)癌癥都出現(xiàn)了幾十個轉(zhuǎn)移。但是,注射有改造沙門氏菌的8只小鼠多只出現(xiàn)4處繼發(fā)性腫瘤,甚至有個別小鼠腫瘤并未轉(zhuǎn)移。
研究表明,F(xiàn)laB蛋白質(zhì)能夠抑制癌癥擴散,而且它能夠激活下游分子——TLR5,TLR5負責升級免疫反應。下一步,研究人員將繼續(xù)完善該技術,接來下的幾年內(nèi),Min和Rhee計劃進行相關臨床試驗,以驗證這一特殊細菌抗癌的安全性和有效性。