美国哥伦比亚大学的研究人员已经设计了益生菌，可以在肿瘤内安全地进行免疫治疗。这些包括针对两种已证实的治疗靶标的纳米抗体； PD-L1和CTLA-4。药物通过细菌不断释放，仅需一剂药就可以继续攻击肿瘤，从而促进免疫反应，最终导致肿瘤消退。通用的益生菌平台还可用于同时进行多种免疫疗法，从而能够在肿瘤内释放有效的治疗组合，以治疗更难以治疗的癌症，例如大肠癌，该研究最近发表在《科学转化医学》上。欢迎私信回复 糖尿病，学习糖尿病康复与逆转方法
靶向免疫检查点的抗体PD-L1和CTLA-4彻底改变了癌症免疫疗法，在部分癌症中取得了成功。然而，这些抗体的全身性递送也可能引起实质性的副作用，高百分比的患者报告了不良反应。此外，尽管这些疗法的组合比单一疗法更有效，但它们也会产生严重的毒性，有时会导致药物停药，由生物医学工程助理教授Tal Danino领导的团队旨在解决这些挑战。
“我们希望设计一种安全的益生菌载体，能够在局部进行免疫检查点疗法，以最大程度地减少副作用。我们还希望通过产生一系列免疫治疗组合来扩大系统的多功能性，包括可以进一步引发抗肿瘤免疫力的细胞因子，但是由于毒性的考虑而难以全身给药。”
Tal Danino，赫伯特·欧文综合癌症中心和数据科学研究所会员
细菌癌症治疗不是新想法:19世纪90年代，纽约外科医生威廉·柯勒证明，将活的链球菌生物注射到癌症患者体内，肿瘤可能会减少。几十年来，医生一直用结核病疫苗BCG治疗膀胱癌，尽管他的方法在同一时期发现了放射治疗，没有广泛使用抗生素。
Danino实验室为细菌疗法开拓工程细菌，开发出多种菌种、治疗方法和基因调节电路来表征细菌，从而开发出有效释放癌症的方法。由博士生Candice Gurbatri领导的这项最新研究试图从以前的想法中设计改进的变形治疗平台。
他们使用计算模型首先扫描了多个参数，以找到最佳的变体，以最大化肿瘤内的药物释放。这导致有益成分整合到广泛使用的益生菌菌株：大肠杆菌Nissle 1917的基因组中，从而产生了一种称为“ SLIC”的菌株。这种SLIC益生菌菌株自然能够在体内肿瘤中发现并生长，但是这个基因组整合确保了系统的更高稳定性和更高水平的治疗释放。
Gurbatri说：“我们已经证明，经过改造的细菌在治疗后至少两周会在小鼠体内生长，从而能够在细菌内保持功能并定位，从而防止了微生物影响健康组织。” 在小鼠模型中进行的测试进一步证明，与以前的细菌不同，SLIC在单次使用后即可清除肿瘤，从而增加了其增殖潜力。由于该成分已整合到基因组中，因此平台的稳定性大大提高，从而无需多次注射细菌。
这个研究小组使用这个益生菌传递系统，在淋巴瘤和大肠癌的鼠标模型中释放阻断PD-L1和CTLA-4的纳米抗体。众所周知，肿瘤为了防止免疫系统(尤其是t细胞)正常运作，表达这些检查点，切断PD-L1和CTLA-4的目的是消除“制动”，允许t细胞攻击癌症。与针对同一目标的临床相关抗体直接比较，他们的益生菌疗法更有效，可以彻底平息早期和晚期淋巴瘤小鼠模型中的肿瘤，预防转移形成。
利用这个系统的多功能性，研究人员寻找更困难的癌症治疗，例如对传统免疫治疗反应不好的大肠癌。在这个附加模型中，他们将免疫检查点纳米抗体与细胞因子配对，进一步刺激免疫系统。这种单剂量的益生菌混合物不观察副作用就能平息肿瘤。
Gurbatri说：“我们已经证明，三联免疫疗法可以有效减少通常对免疫疗法反应较弱的癌症中的肿瘤生长。我们已经证明，一剂益生菌疗法可以持续进行局部药物释放和清除细菌，对应肿瘤消失这些人群，就会变得尤为重要。在患者需要和需要微创和自我维持疗法的临床环境中，这些成分可能特别有益。”
生物医学工程师与哥伦比亚大学Owen医学中心微生物学和免疫系同事教授尼古拉斯·阿尔帕亚密切合作。该集团目前正在基因转化癌症鼠标模型中对工程益生菌进一步进行安全性和毒理学研究。
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