免疫檢查點(diǎn)抑制劑和 CAR-T 細胞療法等癌癥免疫療法的出現,徹底改變了癌癥治療范式,這些療法已成為與手術(shù)、化療和放療并列的癌癥治療的第四大支柱。
然而,這些癌癥免疫療法在實(shí)體瘤中的應用受到了限制,原因在于其穿透并作用于免疫抑制性腫瘤微環(huán)境的能力有限,尤其是在免疫豁免的低氧核心區域。事實(shí)上,正在接受積極化療和/或放療的癌癥患者通常免疫功能低下。鑒于體內存在這樣的免疫抑制狀況,免疫療法在癌癥治療中的低療效仍是一項重大挑戰。
早在 19 世紀末,紐約醫院的外科醫生威廉·科利(William Coley)博士觀(guān)察到,在部分已無(wú)法手術(shù)的癌癥患者中,感染細菌竟會(huì )導致他們的腫瘤消退。此后,他經(jīng)過(guò)反復試驗,利用過(guò)濾的鏈球菌培養液和粘質(zhì)沙雷氏菌的培養液制成了混合細菌制劑--"科利毒素",并成功治療了多位癌癥患者。如今,細菌仍被用于早期膀胱癌的治療--利用卡介苗(減毒的結核桿菌活菌苗)輔助治療膀胱癌,還能預防膀胱癌復發(fā)。
然而,這些基于細菌的免疫療法的不足之處也很明顯,細菌通常不能精確地控制或引導免疫反應來(lái)攻擊癌細胞,這使得細菌本身難以激發(fā)足夠完全摧毀腫瘤的免疫反應。
2025 年 8 月 5 日,日本科學(xué)技術(shù)高等研究院的研究人員在 Nature 子刊 Nature Biomedical Engineering 上發(fā)表了題為:Tumour-resident oncolytic bacteria trigger potent anticancer effects through selective intratumoural thrombosis and necrosis 的研究論文。
研究團隊開(kāi)發(fā)了一種由奇異變形桿菌(A-gyo)和沼澤紅假單胞菌(UN-gyo)組成的腫瘤駐留溶瘤細菌聯(lián)合體(二者比例為精確的 3:97),其通過(guò)選擇性腫瘤內血栓形成和壞死引發(fā)強大的抗癌效應,在小鼠模型中實(shí)現了腫瘤完全消退、生存期延長(cháng),且未觀(guān)察到全身毒性或細胞因子釋放綜合征。
腫瘤內細菌代表了一種前景廣闊的無(wú)藥策略應用于癌癥治療。在這項最新研究中,研究團隊開(kāi)發(fā)了一種由奇異變形桿菌(A-gyo)和沼澤紅假單胞菌(UN-gyo)組成的腫瘤駐留溶瘤細菌聯(lián)合體(二者比例為精確的 3:97),其可在不依賴(lài)免疫細胞浸潤的情況下展現強效抗腫瘤作用。
在免疫健全和免疫缺陷的小鼠模型(包括人類(lèi)腫瘤異種移植模型)中,靜脈注射該細菌聯(lián)合體均實(shí)現了腫瘤完全消退、生存期延長(cháng),且未觀(guān)察到全身毒性或細胞因子釋放綜合征。
基因組與表型分析顯示,A-gyo 具有獨特的非致病特征及運動(dòng)能力缺陷,而 UN-gyo 可調控 A-gyo 的生物活性、增強安全性并促進(jìn)腫瘤特異性轉化。從機制上看,該細菌聯(lián)合體通過(guò)誘導細胞因子生成、纖維蛋白沉積和血小板聚集,引發(fā)選擇性腫瘤內血栓形成及血管塌陷,最終導致廣泛的腫瘤壞死。此外,細菌聯(lián)合體還在腫瘤內增殖、形成生物膜并發(fā)揮直接溶瘤效應。
總的來(lái)說(shuō),這種未經(jīng)基因改造的自然細菌協(xié)同效應,為實(shí)現安全、腫瘤靶向的治療提供了自我調節且可控的策略。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41551-025-01459-9
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