科学家发现，从两栖动物肠道中分离出的一种自然存在的细菌可能具有非凡的抗癌特性。
来自青蛙肠道微生物群的一种细菌通过选择性定植肿瘤并触发直接杀伤细胞和免疫驱动的抗癌反应，成功消除了小鼠的肿瘤。
由日本先进科学技术研究所（JAIST）的宫子英二郎教授领导的研究团队发现了一种具有显著抗癌潜力的细菌。这种微生物——爱文菌属美洲种（Ewingella americana），是从日本树蛙（Dryophytes japonicus）的肠道中分离出来的。实验室测试显示，它能强烈抑制肿瘤生长，这一发现发表在国际期刊《肠道微生物》（Gut Microbes）上。
过去十年间，关于肠道微生物与癌症之间联系的研究兴趣迅速增长。大多数研究探索了间接策略，例如通过饮食、益生菌或粪便微生物群移植来改变微生物组。这项新研究采取了截然不同的路径。研究人员不是调整整体微生物群落，而是分离出单个细菌菌株，在实验室中培养，然后直接注入血液，目标是靶向肿瘤。
为了寻找有前景的候选者，研究团队从几种两栖动物和爬行动物中收集了微生物。他们从日本树蛙、日本火腹蝾螈（Cynops pyrrhogaster）和日本草蜥（Takydromus tachydromoides）的肠道中分离出45种细菌菌株。每种菌株都经过仔细测试以评估其抗癌特性。其中9种显示出可测量的肿瘤抑制活性，但有一种尤为突出。E. americana在所有候选菌株中产生了最强的治疗效果。
显著的治疗效果
在使用结直肠癌小鼠模型进行的实验中，研究人员观察到，在通过单次静脉注射给予E. americana后，出现了非凡的结果。该治疗完全消除了所有情况下的肿瘤，实现了100%的完全缓解（CR）率。这一效果水平远超现有的癌症疗法，如免疫检查点抑制剂（抗PD-L1抗体）和化疗药物脂质体阿霉素。
单剂量细菌消除小鼠肿瘤
进一步分析显示，E. americana通过两种协调的生物作用机制来靶向癌症，共同抑制肿瘤生长：
- 直接细胞毒性效应：作为一种兼性厌氧菌，E. americana优先在低氧肿瘤微环境中积累，在那里直接损伤癌细胞。给药后24小时内，肿瘤内的细菌水平上升约3000倍，使细菌能够高效攻击肿瘤组织。
- 免疫激活效应：该细菌还能触发强烈的免疫反应。它们的存在吸引了T细胞、B细胞和中性粒细胞到肿瘤部位。这些免疫细胞释放促炎细胞因子（TNF-α，IFN-γ），增强免疫活性并促进癌细胞凋亡。
肿瘤特异性富集机制
E. americana对肿瘤组织表现出强烈的偏好，在癌变区域富集，而在健康器官中却不存在。这种对肿瘤的高度选择性靶向似乎源于几种共同作用的生物因素：
- 低氧肿瘤环境：肿瘤组织通常包含氧气极少的区域。这些缺氧条件为厌氧菌生长创造了理想环境，使E. americana比在健康组织中更容易在肿瘤内增殖。
- 局部免疫抑制：许多癌细胞产生CD47蛋白，帮助它们避免被免疫系统检测到。这在肿瘤周围创造了免疫抑制环境，也使细菌能够在同一区域存活和持续存在。
- 渗漏的肿瘤血管：滋养肿瘤的血管通常结构不良且异常通透。由于这种渗漏，循环中的细菌更容易离开血液并进入肿瘤组织。
- 独特的肿瘤代谢：癌细胞产生与正常组织不同的独特代谢副产物。这些与肿瘤相关的代谢物可以支持如E. americana等细菌在肿瘤环境中的选择性生长。
优异的安全性
全面的安全性测试显示，E. americana具有多项有利的安全特性：
- 从血液中快速清除（半衰期约1.2小时，24小时后完全检测不到）
- 在包括肝脏、脾脏、肺、肾脏和心脏在内的正常器官中未检测到细菌存在
- 仅出现短暂的轻度炎症反应，72小时内恢复正常
- 在60天的延长观察期内未显示长期毒性迹象
未来方向
这项研究为使用自然细菌的新癌症治疗策略提供了概念验证。未来的研究和发展将集中在几个关键方向：
- 扩展至其他癌症类型：测试该方法在乳腺癌、胰腺癌、黑色素瘤和其他恶性肿瘤中的有效性
- 改进递送方法：开发更安全、更有效的给药策略，包括剂量分割和瘤内注射
- 联合治疗开发：研究该方法如何与现有的免疫疗法和化疗治疗结合使用
这些发现还凸显了生物多样性作为新型医疗技术来源的未开发潜力。此类发现最终可能为对当前疗法反应不佳的癌症患者提供额外的治疗选择。
参考文献："从两栖动物和爬行动物中发现和表征抗肿瘤肠道微生物群：具有双重细胞毒性和免疫调节特性的新型治疗剂爱文菌属美洲种"，作者：岩田诚悟、山下永、飞鸟部健介、坂入真智、宫子英二郎，2025年12月10日，《肠道微生物》。
本研究得到了以下机构的支持：
- 日本学术振兴会（JSPS）科学研究费补助金（A类）（项目编号：23H00551）
- JSPS挑战性研究（先驱）补助金（项目编号：22K18440）
- JSPS构建日本顶尖研究型大学计划（J-PEAKS）（项目编号：JPJS00420230006）
- 日本科学技术振兴机构（JST）共创创业生态系统计划（项目编号：JPMJSF2318）
- JST SPRING计划（项目编号：JPMJSP2102）
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