癌症免疫療法:日本海洋細菌選擇性攻擊結腸癌 癌症免疫療法:日本海洋細菌選擇性攻擊結腸癌

癌症免疫療法:日本海洋細菌選擇性攻擊結腸癌

癌症免疫療法:日本海洋細菌選擇性攻擊結腸癌

一種一直默默生活在海洋某處的細菌即將成為癌症治療領域的「重要角色」。

狹長發光桿菌是一種海洋細菌,它甚至不需要基因改造,可能會逐漸動搖人們對癌症免疫療法的傳統認知。


日本先進科學技術研究所的研究小組於 11 月 21 日在官方新聞稿中宣布,海洋細菌狹長發光桿菌在結腸癌小鼠模型中表現出強大的抗腫瘤作用和高度的腫瘤選擇性。

這種天然菌株在未經基因改造的情況下透過靜脈注射給藥時,會在腫瘤組織中積累,據說在發炎誘發的結腸癌和抗藥性三陰性乳癌模型中,延長了某些個體的生存期並實現了完全緩解。

證實了雙重機制:外毒素溶解腫瘤和透過增加 TNF-α 和 IFN-γ 等細胞因子來活化免疫,除肝臟外,主要器官未觀察到明顯的毒性。

從: 文献リンク天然細菌無需基因改造即可選擇性地攻擊結腸癌細胞

【社論】

一種海洋細菌已成為癌症治療的潛在領先候選藥物。狹長發光桿菌(Photobacterium angustum)的獨特之處在於,它無需基因改造即可選擇性地侵入結腸癌和三陰性乳癌腫瘤,同時在很長一段時間內破壞癌細胞並激活免疫系統。

迄今為止,利用細菌進行癌症治療主要依賴對沙門氏菌或大腸桿菌進行基因改造,以生產藥物或細胞因子,這在基因改造生物監管、生產流程和安全評估方面都面臨著許多挑戰。然而,在狹葉假單胞菌(P. angustum)天然狀態下就具有腫瘤選擇性和抗腫瘤活性,因此這種方法更接近於“將固有特性轉化為醫療應用”,而非“添加某種物質來增強其活性”。

該療法的關鍵技術在於,它結合了外毒素直接溶解腫瘤細胞和伴隨TNF-α和IFN-γ水平升高而激活免疫系統。在摧毀腫瘤本身的同時,它也可能創造一種「免疫系統曾經歷過癌症,因此會為癌症復發做好準備」的狀態,從而使該療法能夠與現有的免疫療法(例如免疫檢查點抑製劑和CAR-T療法)聯合使用。

當然,在小鼠模型中取得的成功並不一定意味著對人類也有效。其他海洋細菌菌株已被證明具有足夠的毒性,可在給藥後兩天內導致死亡,因此,謹慎的測試對於確定哪些菌株是安全的至關重要。人類的免疫系統和腸道菌叢比小鼠的更為複雜,在進行臨床試驗之前仍存在許多障礙,包括敗血症的風險和長期影響。

儘管如此,這項研究表明,它是「設計活體微生物治療癌症」這一更大趨勢的一部分。繼人工智慧、mRNA和細胞療法之後,像天然海洋細菌這樣看似遙遠的存在,將如何融入癌症治療體系?日本的研究正著手解決這個問題,這本身就讓人感覺或許能為未來的醫療治療帶來一些新的選擇。

[術語]

狹葉發光桿菌
它是一種生活在海洋中的革蘭氏陰性細菌,本研究報告稱,未經基因改造的天然菌株在結腸癌和三陰性乳癌模型中顯示出抗腫瘤作用。

大腸直腸癌
這是大腸惡性腫瘤的總稱,也是全球主要死因之一。本研究的小鼠模型正是針對這種腫瘤所展開的。

三陰性乳癌(TNBC)
這是一種雌激素受體、黃體素受體和 HER2 均為陰性的乳癌亞型,已知有抗藥性和高復發風險等挑戰,但這項研究也證明了狹葉紫菀在該模型中的有效性。

腫瘤溶解
這是指腫瘤細胞被細菌、病毒、藥物等破壞的現象的統稱,其中包括透過狹葉青黴產生的毒素直接破壞癌細胞的機制。

腫瘤微環境
腫瘤周圍的局部環境含有免疫細胞、血管、纖維母細胞、細胞激素等,通常處於缺氧和免疫抑制狀態,是狹長假單胞菌選擇性定植的重要場所。

發炎細胞激素(TNF-α、IFN-γ 等)
這些是促進免疫和發炎反應的訊號蛋白,在本研究中,TNF-α 和 IFN-γ 水平升高與抗腫瘤免疫的活化有關。

溶血素
溶血蛋白是能使紅血球溶血的毒性蛋白質的總稱,而作為狹葉青黴產生的一組外毒素的一部分,人們認為它們參與了癌細胞的直接破壞。

免疫檢查點抑制劑
這種藥物透過抑制PD-1和CTLA-4等免疫檢查點分子來恢復T細胞的抗腫瘤活性,廣泛用於治療實體腫瘤。本研究中,或許也可以考慮與細菌療法合併使用。

CAR-T細胞療法
這是一種個人化免疫療法,將嵌合抗原受體(CAR)整合到患者自身的T細胞中,使T細胞能夠識別特定抗原並攻擊癌細胞。目前該療法主要用於治療血液癌症。

[參考連結]

JAIST新聞稿(英文) (外部連結)
這篇關於利用狹長發光桿菌進行癌症免疫療法研究的英文新聞稿提供了研究概述和論文資訊。

癌症免疫治療雜誌文章頁面(外部連結)
實驗數據和圖表可在本研究的官方出版頁面「系統性施用狹長發光桿菌…」上查閱。

PubMed 文章記錄(外部連結)
這是醫學和生命科學文獻資料庫中的一條條目,其中包括論文的摘要、關鍵字和出版資訊。

[參考文章]

利用海洋細菌進行癌症免疫療法取得突破(外部連結)
本文向大眾介紹了日本科學技術大學 (JAIST) 對狹長發光桿菌 (Photobacterium angustum) 的研究,簡要概述了海洋細菌篩選、延長存活期、增加 TNF-α 和 IFN-γ 以及免疫記憶形成等方面的研究成果。

海洋細菌對大腸直腸癌顯示出強大的治療效果(外部連結)
該報告重點關注安全性概況和機制,包括選擇性地在腫瘤中累積、對肝臟以外器官的黏附性低,以及無血液學或組織學毒性。

海洋細菌展現出對抗大腸直腸癌的巨大潛力(外部連結)
該研究對多種海洋細菌菌株進行了比較,結果表明只有狹長假單胞菌(P. angustum)表現出較強的抗腫瘤作用和延長生存期,而其他菌株在給藥兩天內就表現出較高的毒性。

大腸直腸癌免疫療法取得細菌學突破(外部連結)
本文解釋了狹葉青黴如何定植於缺氧腫瘤微環境,導致免疫細胞浸潤和細胞因子增加,並討論了其與檢查點抑制劑和 CAR-T 相比的作用。

全身性施用狹長發光桿菌可促進小鼠大腸直腸癌模型的抗腫瘤免疫和直接腫瘤溶解(外部)
這是一篇原創論文,透過菌株篩選、腫瘤定植分析和結腸癌小鼠模型中的細胞激素測量,證明了狹葉青黴的雙重機制和長期免疫反應。

[編者註]

曾經默默生活在海洋深處的細菌,如今卻被視為癌症治療的新選擇——這聽起來有點令人興奮。同時,我相信也有很多人對「將活微生物引入體內」這種想法感到擔憂或困惑。

如果您或您的親人需要選擇治療方案,您應該如何應對這些新的治療方法?並沒有唯一的正確答案,但我很樂意繼續尋找相關信息,幫助您做出決定。