破坏癌症的防御

细菌通常名声不好，因为人们首先想到的是某些菌株，它们会导致肺炎或脑膜炎等严重疾病。然而，有许多有益的细菌，被称为益生菌，以不同的方式帮助身体。

辛辛那提大学(University of Cincinnati)的研究人员现在设计了一种益生菌，旨在靶向并破坏癌细胞的防御，让治疗人员更容易进入体内杀死肿瘤。

这项研究的资深作者Nalinikanth Kotagiri博士，研究这些定义为“固体癌症”或“固体”器官细胞异常增生,如乳腺癌或前列腺癌,而不是白血病,癌症影响血液。Kotagiri解释说，许多实体癌症都有由胶原蛋白和透明质酸组成的细胞外基质。基质在细胞周围形成屏障，使抗体和免疫细胞更难到达肿瘤。

该研究的第一作者、Kotagiri实验室的研究生辛杜·托马斯(Shindu Thomas)与奈斯大肠杆菌(e.c oli nisle)进行了研究。奈斯大肠杆菌被用作益生菌已有大约100年的历史，与致病的大肠杆菌菌株不同。通过新技术，任何蛋白质或酶都可以在大肠杆菌尼索杆菌上制造。

在这种情况下，细菌被设计成在细胞外边缘分泌大量被称为外膜泡的更小的结构。囊泡携带与细菌本身相同的物质，因此研究人员设计了携带一种酶的细菌，这种酶可以分解癌症的细胞外基质。

Kotagiri说，细菌倾向于在低氧和免疫缺陷的环境中茁壮成长，这两个特征在实体癌症中被发现。正因为如此，这些特殊设计的细菌自然会被这些癌症吸引。

Kotagiri说:“我们利用了尼斯氏大肠杆菌的这种独特特性来定位这些肿瘤。”“一旦细菌停留在那里，它们就开始制造纳米级囊泡，这些囊泡将酶携带到肿瘤基质更深的地方。”

在创造出这种新的益生菌后，研究人员研究了这种细菌对乳腺癌和结肠癌动物模型的影响。这种细菌在癌症治疗前四五天通过静脉注射，让细菌有时间繁殖并破坏癌症的防御，为治疗做准备。

Kotagiri说，在给小鼠注射了这种细菌，然后再进行免疫疗法或靶向治疗中使用的另一种药物后，小鼠的存活时间是单独接受癌症治疗的小鼠的两倍。成像显示，细菌和酶能有效地分解细胞外基质，使治疗药物到达癌细胞。

研究发现，这种细菌会影响肿瘤，但不会攻击心脏、肺、肝脏和大脑等器官的健康细胞。Kotagiri说，这表明这种细菌是安全的，不会在身体的其他部位造成感染，但还需要进行更多的研究，以检查其在大型动物模型和潜在人类中的安全性，特别是在免疫缺陷环境中。

他说:“对于如何在不引起败血症或身体内任何明显感染的情况下利用这种策略，我们总是要提出警告。”

Kotagiri说，他的实验室在2018年左右开始更密切地研究细菌益生菌如何解决生物医学问题，因为在任何给定时间，你体内的细菌细胞都是人体细胞的一到两倍。

“细菌存在于肠道、皮肤、肺部、口腔，甚至肿瘤中，”Kotagiri说。“所以，为什么不利用这一点，找到有趣的方式，让他们更积极主动一点?”

Kotagiri说，如果转基因细菌继续证明自身安全有效，那么将有多种方法来为不同的用途改造细菌，包括可能使用细菌来治疗肠道、口腔和皮肤的疾病。他说，也有可能用多种蛋白质和分子来改造细菌，使其成为单一治疗平台(或使用一种治疗方法的治疗)，而不仅仅是促进联合治疗。

Kotagiri说:“所以细菌本质上可以作为一艘母船，将必要的治疗有效载荷携带到身体的独特位置，从那里它是一个自我维持的实体。”“虽然可能性无限，但也存在重大挑战。我们必须做个好管家，让这类证据成为可能，让社区了解什么是限制，可以做什么。”

Engineered Bacteria Enhance Immunotherapy and Targeted Therapy through Stromal Remodeling of Tumors