经基因工程改造的细菌可寻找并消灭肿瘤

癌症肿瘤特别善于躲避身体的免疫反应，使治疗变得困难。一项新的研究对一种常见的肠道细菌进行了基因改造，使其能够从内部寻找并摧毁癌症肿瘤。肿瘤可以通过躲避身体的免疫反应而生存，有多种方式。一种是阻止免疫细胞参与趋化作用，这是免疫细胞检测肿瘤并向其迁移以发动攻击的过程。

趋化作用是由细胞因子驱动的，细胞因子是向其他免疫细胞发出信号的微小蛋白质。趋化因子是引起免疫细胞迁移的细胞因子的一个子集。

趋化因子CXCL16招募T细胞，即帮助对抗感染和癌症的白细胞，使其渗透到细胞中。CXCL16及其受体CXCR6已被证明可提高结肠癌和肺癌患者的存活率。而且最近的研究表明，CXCL16和CXCR6一起产生抗肿瘤免疫力。然而，没有人发现一种将CXCL16送入肿瘤细胞环境的方法。

科学家们知道某些种类的细菌可以在肿瘤内生存已经有一段时间了。哥伦比亚大学研究人员的一项新研究利用了这一知识，将其与基因工程相结合，创造了一种通过招募人体自身的免疫细胞来瞄准和摧毁肿瘤的方法。

该研究的高级作者尼古拉斯-阿帕斯博士说："通过几十年的研究，我们了解了免疫反应是如何发展的，[我们]正在开发专门针对这些不连续步骤中每一个步骤的治疗方法。"

该研究的关键是引入了大肠杆菌（E. coli）的工程益生菌菌株，这是一种人类肠道中常见的细菌。大肠杆菌被设计成包含一个同步裂解的路径，这是一种利用某些细菌入侵体内疾病部位的先天能力的方式。

当细菌进入肿瘤时，该路径被触发，导致它们破裂，或裂解。裂解能使趋化因子反复局部传递，从而招募T细胞并增强抗肿瘤免疫力。

2019年，同样的研究人员设计了一株非致病性细菌，使其像特洛伊木马一样，进入小鼠的肿瘤，从内部攻击它们。他们发现，工程细菌清除了肿瘤，减少了肿瘤转移的发生率。

在目前的研究中，除了使用一种工程细菌外，研究人员还将CXCL16的表达与另一种趋化因子CCL20相结合。CCL20吸引淋巴细胞（一种白细胞）和树突状细胞，树突状细胞负责通过向其他免疫细胞呈现抗原来启动适应性免疫反应。

研究人员发现，将这两种趋化因子结合起来增强了它们的治疗效果，以一种以前无法获得的方式加强了对肿瘤的免疫反应。

Arpaia说："通过将其与驱动树突状细胞（一种关键的先天免疫细胞类型）浸润和激活的趋化因子结合起来，对肿瘤抗原的检测就会增加。"

他们在小鼠身上的实验显示，工程细菌对直接注射了该细菌的肿瘤以及没有注射过的更远的肿瘤产生了强烈的免疫反应。重要的是，这些细菌并没有影响健康组织。

这些细菌只会在肿瘤环境中定植，而且它们只达到足够数量后才能以诱导肿瘤内的裂解，所以我们无法在其他健康器官中检测到细菌。

研究人员正在继续完善他们的技术，以期将其用于人体临床试验。

该研究发表在《科学进展》杂志上。