在一项结合合成生物学与癌症免疫疗法的最新研究中,新加坡国立大学杨潞龄医学院(NUS Medicine)与中国中南大学的研究人员开发出一种靶向肠道的工程化细菌菌株,可有效刺激结直肠癌(CRC)的强效抗肿瘤免疫反应。
抗肿瘤免疫反应指人体免疫系统识别、攻击并摧毁癌细胞的防御机制,如同身体内部的监控系统,能够发现异常细胞(如肿瘤细胞)并激活防御力量将其清除。利用免疫系统对抗癌症提供了精准有力的疾病控制手段。与可能损伤健康细胞的化疗或放疗不同,免疫反应能高特异性地靶向摧毁癌细胞。然而许多肿瘤会发展出抑制或逃避免疫系统的机制,形成阻碍免疫攻击的微环境。增强抗肿瘤免疫反应有助于克服这种抑制,已被证实可改善治疗效果并延长生存期。
目前,针对晚期结直肠癌患者(全球癌症死亡第二大原因,占癌症总死亡数9%以上)仍存在未被满足的治疗需求。通过设计靶向肿瘤并局部触发免疫反应的工程化细菌,研究人员希望推进新型合生疗法的发展。
这项发表在《科学转化医学》的研究表明,基因改造的鼠伤寒沙门氏菌菌株能在实验模型中定植肿瘤并释放治疗性蛋白LIGHT,诱导成熟三级淋巴结构(mTLSs)的形成。这些免疫"枢纽"与结直肠癌患者更长的生存期及更强治疗反应相关。
"本研究提供了有力证据:mTLSs可通过合成生物制剂进行治疗性诱导,"新加坡国立大学杨潞龄医学院诊断放射学系Nasrat Muzayyin医学与技术讲席教授、纳米医学转化研究项目主任陈孝源(Shawn Chen Xiaoyuan)表示,"我们工程化的菌株通过激活LIGHT-HVEM关键免疫信号通路,启动3型固有淋巴细胞并触发T细胞介导的抗肿瘤反应。"
该细菌疗法不仅在实验模型中抑制了肿瘤生长并提升生存率,还恢复了健康的肠道菌群且展现出优异的生物相容性。重要的是,体内实验显示该疗法耐受性良好,未在其他器官出现脱靶积聚。
"这种方法可能为可编程'活体药物'铺平道路,使其从内部重塑肿瘤环境,"共同首席作者、中南大学湘雅三医院放射科教授彭飞(Pengfei Rong)补充道。
研究团队的下一步计划包括开展严格测试,并推进至人体临床试验以评估患者安全性和疗效。
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