近日，科学家成功破解了肿瘤与细菌之间的“对话”机制，首次揭示了细菌抗肿瘤的关键原理，为利用细菌治疗恶性实体瘤提供了全新的思路，该研究有望给癌症治疗带来全新希望。
该成果由中国科学院深圳先进技术研究院刘陈立研究员牵头，联合中国科学院上海营养与健康研究所肖意传研究员团队完成。
01
细菌疗法的百年突破
早在150多年前，就有科学家用细菌来治疗实体瘤。但由于细菌疗法缺乏安全性和稳定疗效，鲜有问津。
随着合成生物学技术的飞速发展，细菌疗法重新焕发生机，但细菌疗法仍存在几个关键问题未能解决。
细菌作为活体，能成功生存在肿瘤中，说明其能逃避免疫系统攻击，但其又能抑制肿瘤生长，表明细菌也能激活抗肿瘤的免疫反应。
因此，弄清楚细菌与肿瘤之间的“对话”机制，对设计出更安全有效的治疗方案很重要。
对此，科研团队将定量合成生物学的研究思路，应用于细菌治疗肿瘤的研究中。
02
“对话”保证治疗安全
科研团队通过构建一种特殊的合成菌株，发现合成细菌在结肠癌、黑色素瘤、膀胱癌等多种疾病动物模型上，具有优异的治疗效果，展现了治疗肿瘤潜在的靶向性和广谱性。
研究发现，细菌通过一种叫作白介素-10的信号分子，与肿瘤内的免疫细胞进行“对话”，让肿瘤内的巨噬细胞产生更多的白介素-10信号分子。
白介素-10信号分子对免疫细胞中性粒施了“定身术”，使其无法运动，从而使细菌躲过免疫细胞的“追捕”。
同时细菌为了生存所激发出的白介素-10信号分子，碰巧“唤醒”了肿瘤内的“沉睡士兵”CD8+T免疫细胞，对肿瘤发起猛烈攻击。
正是这种“对话”机制让细菌既躲过了“被杀”，又攻击了肿瘤。
并且，团队发现免疫细胞中存在一种“迟滞效应”机制，使肿瘤组织中的白介素-10受体水平高于正常组织。通过采集分析27种不同癌症患者的临床样本，团队进一步验证了这一机制。
这种差异性使细菌只能在瘤内躲避抗菌免疫细胞的追杀，保证了细菌治疗的安全性。
▲IL-10R迟滞效应导致了肿瘤微环境内的免疫细胞IL-10R高表达特性，细菌利用这一特性，同时实现了其避免被中性粒细胞快速清除，并激活肿瘤内组织驻留记忆CD8+T细胞高效杀伤癌细胞。
03
癌症治疗
有望迈入“精准时代”
研究人员将该疗法在多种动物模型中进行验证。结果显示，合成生物改造的细菌能够显著抑制多种肿瘤的生长、复发和转移，标志着细菌疗法从“以毒攻毒”迈向了“精准调控”的新时代。目前该项研究正在向临床试验推进。
研究揭示的细菌抗肿瘤的关键机制，为利用合成生物技术精准改造细菌提供了理论指导，为癌症治疗打开全新思路，为患者制定个性化治疗方案提供科学依据。
同时，抗瘤菌也可以作为智能递送载体，突破传统给药系统的局限性，实现治疗药物的精准释放，有望为恶性肿瘤治疗开辟新路径。
