新细菌疗法有望对抗癌症

基于细菌的治疗代表了癌症治疗中令人兴奋的突破，利用它们非凡的能力特异性地靶向和攻击肿瘤。为了充分利用这种方法的潜力，需要一种高效、安全的方法来生产天然抗癌细菌。现在，来自日本的研究人员已经开发出一种新的基于支架的方法来培养抗肿瘤细菌。该方法不仅提高了细菌的杀伤性能和安全性，而且为大规模培养提供了一种简单的方法。

　　

尽管癌症仍然是全球死亡的主要原因，但基于细菌的癌症治疗提供了一种令人兴奋和创新的治疗选择。由于它们能够穿透坚硬的间质屏障，细菌可以自然地靶向实体肿瘤并提供瘤内渗透。然而，在将这些细菌用于医学治疗之前，需要解决几个重要因素。用于临床试验的细菌必须被削弱或“减毒”，以确保它们在动物和人类中的安全使用。此外，需要一种简单的制造程序来生产安全有效的抗癌细菌。这就要求开发一种最佳的细菌培养方法。

现在，在《Chemical Engineering Journal》在线发表的一项研究中，日本科学技术高级研究所（JAIST）的研究人员，由Eijiro Miyako教授领导，包括Mikako Miyahara，与日本筑波大学的研究人员合作，开发了一种使用高多孔支架培养抗肿瘤细菌的新方法。这种创新的方法不仅增强了细菌的抗癌特性，而且提高了其在动物试验中的安全性。

此前，研究组从小鼠的肿瘤中分离出了A-gyo和UN-gyo两种细菌。A-gyo指的是细菌变形杆菌，UN-gyo指的是光合细菌古红假单胞菌。这些细菌居住在肿瘤细胞内，与肿瘤细胞相互作用，并可能影响肿瘤的生长和对治疗的反应。它们共同组成了“AUN细菌联合体”，由于其有效靶向肿瘤的能力和安全性，它作为癌症检测的有力工具显示出巨大的希望。然而，找到培养这些细菌的最佳方法是具有挑战性的。

为了解决培养AUN的挑战，研究人员探索了使用专门设计的支架。他们使用一种叫做聚二甲基硅氧烷（PDMS）的生物相容性物质，结合二氧化钛（TiO2）来制备微孔支架。二氧化钛的加入有助于创造一种平衡，在这种平衡中，细菌可以有效地靶向肿瘤，但又被控制得足够好，以避免过度侵袭性的细菌生长导致意外感染或免疫反应。这些多孔支架显著提高了细菌的抗癌特性，使它们更有效。

一旦研究人员制备了PDMS-TiO2复合材料，他们就会在支架块中培养AUN细菌，同时将整个装置暴露在光线下。他们发现，当暴露在光线下时，支架中的TiO2通过产生称为活性氧（ROS）的有毒分子有效地减弱了细菌，有助于确保治疗期间的安全。

接下来，他们评估了AUN的抗癌功效。令人惊讶的是，研究人员发现，与支架培养的AUN显示出杀死不同类型肿瘤细胞的能力增强。当对患有乳腺癌的小鼠进行测试时，用减毒的AUN细菌治疗可以提高存活率。在耐药乳腺癌小鼠中观察到增强的抗癌活性。

“我们发现强大的抗癌反应是由于AUN本身的溶瘤（杀死癌症）特性，在肿瘤微环境中的各种活化免疫细胞（如T细胞，NK细胞和巨噬细胞）的帮助下，”JAIST的博士生，该研究的第一作者Mikako Miyahara说。该研究还证实，用支架培养的AUN不仅可以安全地用于小鼠，还可以用于狗。

这种简单的方法提高了安全性和有效性，使AUN更接近于在癌症治疗中的广泛应用，该研究的作者预计，这项技术将在未来10年内用于临床试验。

Miyako教授解释说：“我们发现多孔支架如何影响AUN的细菌活性，这将有助于设计有效治疗耐药癌症的人工支架材料。”

总之，这项具有里程碑意义的研究为未来AUN的商业化和临床应用奠定了基础，为各类癌症患者带来了新的希望。

Photocatalytic scaffolds enhance anticancer performances of bacterial consortium AUN