鸡胚绒毛尿囊膜肿瘤模型评估沙门氏菌株的肿瘤定植能力及其抗癌机制

这篇研究推荐采用鸡胚绒毛尿囊膜（CAM）肿瘤模型，系统评估了沙门氏菌（STm）的肿瘤靶向定植特性及其直接促凋亡作用。研究发现，沙门氏菌的肿瘤侵袭不依赖鞭毛运动（ΔflgK）、毒力岛SPI-1/SPI-2编码的III型分泌系统（T3SS），且主要以外周非生物膜形式存在。临床减毒株VNP20009因肿瘤微环境生长缺陷导致定植能力显著弱于野生型（WT），揭示了其临床试验失败的关键机制。该模型为加速溶瘤细菌疗法的临床前筛选提供了高效平台。

　　

验证CAM模型在沙门氏菌肿瘤定植研究中的应用

研究团队通过鸡胚绒毛尿囊膜（CAM）肿瘤模型，揭示了沙门氏菌（Salmonella enterica serovar Typhimurium, STm）的肿瘤靶向特性。实验采用A549肺癌细胞构建异种移植瘤，发现沙门氏菌在肿瘤组织的定植量显著高于肝脏（10⁸ vs 10⁵ CFU/g），且能穿透肿瘤全层（顶部、中部和底部）。免疫荧光显示细菌主要定植于E-钙黏蛋白（E-cadherin）表达缺失的转移性区域，表明其偏好侵袭低黏附性肿瘤细胞。

沙门氏菌定植直接驱动肿瘤细胞凋亡

感染3天后，沙门氏菌显著降低肿瘤细胞活性（74% vs 对照84%）。TUNEL染色显示感染组凋亡细胞比例达52%（对照33%），H&E切片进一步证实坏死面积扩大至22%（对照4%）。这些数据表明，沙门氏菌通过直接接触诱导肿瘤细胞DNA断裂和坏死。

鞭毛运动非肿瘤定植必需条件

通过构建鞭毛钩蛋白缺陷株（ΔflgK），研究颠覆了传统认知：无论是直接接种还是远距离（0.5 cm）滤纸接种，非运动菌株的定植效率与野生型无差异。共聚焦显微镜显示ΔflgK菌株能均匀分布于肿瘤各层，证明肿瘤内扩散不依赖主动运动，可能由胚胎自主运动辅助完成。

3D肿瘤球体与CAM模型的毒力因子差异

在体外3D肿瘤球体中，SPI-1调控因子ΔhilD和SPI-2调控因子ΔssrB均表现出侵袭和复制缺陷（WT复制28倍，突变株仅4-6倍），并伴随乳酸脱氢酶（LDH）释放减少。然而在CAM模型中，两突变株的定植量与野生型相当，且99%细菌为外周分布。这表明体内复杂微环境使毒力因子作用被弱化。

减毒临床株VNP20009的肿瘤定植缺陷

VNP20009（ΔpurI/ΔmsbB）在3D球体中的复制能力仅为野生型的1/10（3倍 vs 28倍），CAM模型中定植量骤降至1%（1天）和36%（3天）。超分辨成像发现该菌在肿瘤内形成异常伸长链状结构，提示其脂质A修饰（msbB缺失）导致对高CO₂和酸性微环境敏感。细胞因子检测显示，VNP20009无法像野生型那样诱导肿瘤组织IL-1β表达，解释了其临床疗效不佳的免疫激活缺陷。

讨论与模型价值

该研究首次将CAM模型确立为沙门氏菌溶瘤疗法的临床前筛选工具。其优势在于：① 保留肿瘤异质性和血管化特征；② 4天内完成实验（小鼠需数周）；③ 重现了沙门氏菌在哺乳动物模型中的核心表型（肿瘤特异性定植、直接细胞毒性和免疫激活）。但模型局限性在于胚胎免疫功能不全（缺乏功能性异嗜粒细胞）和短期观察窗口。研究特别强调，未来菌株设计应优先优化肿瘤微环境适应力，而非过度依赖毒力衰减。