新细菌疗法有望对抗癌症

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