北京時間3月4日，一項發表於國際學術期刊《細胞》的最新研究有望給癌症治療帶來全新希望：科學家們成功破解了腫瘤與細菌之間的「對話」機制，首次揭示了細菌抗腫瘤的關鍵原理，為利用細菌治療惡性實體瘤提供了全新的思路。

　該項研究由中國科學院深圳先進技術研究院研究員、定量合成生物學全國重點實驗室主任劉陳立牽頭，聯合中國科學院上海營養與健康所肖意傳研究員團隊完成。

　細菌療法的百年突破

　早在150多年前，就有科學家用細菌來治療實體瘤。然而，由於缺乏安全性和穩定療效，細菌療法如曇花一現，最終湮沒在歷史中，鮮有問津。

　近年來，合成生物學技術的飛速發展讓細菌療法重新煥發生機。儘管越來越多的「細菌製劑」被報道，但尚未有成功走向臨床的案例，究其原因是細菌療法仍存在幾個關鍵問題未能解決，例如，細菌怎麼逃避先天免疫系統的攻擊？細菌如何激發抗腫瘤免疫？如何確保細菌療法的安全性？

　「與傳統藥物不同，細菌是活的，細菌能在腫瘤中存活，說明它們能逃避免疫系統的攻擊；同時，細菌又能抑制腫瘤生長，這表明它們還能激活抗腫瘤的免疫反應。」劉陳立解釋道。

　「這種看似矛盾的現象，正是因為我們對細菌與腫瘤之間的『對話』機制還不了解。弄清楚這種『對話』機制對於設計出更安全有效的治療方案很重要。」

　為此，2017年起，劉陳立團隊開始將定量合成生物學的研究思路應用於細菌治療腫瘤的研究中。研究團隊歷時8年，成功揭示了腫瘤與細菌之間的「對話機制」。這項研究不僅填補了細菌治療腫瘤領域的理論空白，還為未來的癌症治療提供了全新的策略。

　破解細菌與腫瘤的「秘密對話」

　這項研究始於劉陳立團隊對細菌治療腫瘤的早期觀察。他們通過構建一種特殊的合成菌株，發現合成細菌在結腸癌、黑色素瘤、膀胱癌等多種疾病動物模型上具有優異的治療效果，展現了其治療腫瘤潛在的靶向性和廣譜性。

　團隊交流實驗進展。

　細菌究竟是如何抑制腫瘤的？又是如何不被機體的免疫系統當作「敵人」消滅？細菌與腫瘤之間到底「說了什麼」？

　研究人員發現，細菌通過一種叫作白介素-10的信號分子與腫瘤內的免疫細胞進行「對話」，讓腫瘤內的巨噬細胞產生更多的白介素-10，向細菌的天敵——中性粒細胞施了「定身術」，使其無法運動，從而讓細菌躲過免疫細胞的「追捕」。

　與此同時，細菌為了自身生存所激發出的白介素-10信號分子，碰巧「喚醒」了腫瘤內的「沉睡士兵」CD8+T細胞，使它們重新武裝起來，對腫瘤發起猛烈攻擊。正是這種「歪打正着」的機制讓細菌既躲過了「被殺」，又攻擊了腫瘤。

　細菌治療腫瘤怎麼保證安全性？

　劉陳立團隊發現免疫細胞中存在一種「遲滯效應」機制，這種機制使腫瘤組織中的白介素-10受體水平高，正常組織中的白介素-10受體水平低。通過採集分析27種不同癌症患者的臨床樣本，團隊驗證了這一機制。這種差異性使細菌只能在瘤內躲避抗菌免疫細胞的追殺，並在正常組織器官中被有效清除，從而保證了細菌治療的安全性。

　癌症治療有望邁入「精準時代」

　研究人員將該療法在多種動物模型中進行驗證，結果顯示，這種合成生物改造的細菌能夠顯著抑制多種腫瘤的生長、復發和轉移。

　這項研究首次揭示了細菌抗腫瘤的關鍵機制，為利用合成生物技術精準改造細菌提供了理論指導，也標誌着細菌療法從「以毒攻毒」邁向了「精準調控」的新時代。

　「通過合成生物實驗和定量數學模型的結合，我們精確地模擬了細菌在腫瘤內的行為，從而設計出更高效的療法，這就像發現了合成生物系統和免疫系統的『神秘對話』，使科學家能夠重新編程合成生物系統，為癌症治療打開全新思路。」研究團隊表示。

　目前該項研究正在向臨床試驗推進。未來，醫生通過檢測患者腫瘤組織中白介素-10受體的表達水平，可精準篩選出適合接受細菌治療的患者，為制定個性化治療方案提供科學依據。同時，工程化改造的抗瘤菌也可以作為智能遞送載體，實現治療藥物的精準釋放。這種創新模式成功突破了傳統給藥系統的局限性，有望為惡性腫瘤治療開闢新路徑。

　深圳先進院前博士後常志廣、郭旋，研究員李雪飛、博士後臧中盛，上海營養研究所王艷博士是文章共同第一作者。劉陳立研究員和肖意傳研究員為文章共同通訊作者。（讀特新聞記者 嚴偲偲 視頻編輯：黎昭欣）

　（文中配圖由受訪團隊提供）

　頂圖圖説：劉陳立（左一）牽頭團隊首次揭示細菌抗腫瘤關鍵原理。