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Microbiome:一种人工合成的益生菌可治疗结直肠癌

来源:华夏肿瘤康复网发布时间:2021/6/11 13:51:32
  成功的化学预防或化疗是通过在癌变初期有针对性地向恶性肿瘤输送预防性药物或治疗剂来实现的。细菌可以用作抗癌剂,但利用减毒的病原菌的努力存在毒性或感染的风险。乳酸菌可以安全食用,而且通常对健康有好处,这使它们成为运送抗癌药物的活载体的理想候选者。在本研究中作者的工作表明,由戊糖假单胞菌和P8治疗蛋白组成的有效和稳定的合成益生菌可以减少结直肠癌并有助于再活菌,以及基于细胞的设计生物药物在治疗结直肠癌和改善受损微生物区系方面的有效性和可行性。

  癌症是人类死亡的主要原因,全球负担正在上升。癌症治疗包括手术、化疗、放射治疗和靶向治疗。在化疗中,天然的、合成的或生物的物质被用作抑制或防止癌症进展的治疗方法。然而,大多数化疗药物针对的是快速分裂的细胞,这不仅包括癌症,还包括骨髓或毛囊作为非靶点效应。此外,耐药性降低了化疗的效果,是即使成功康复也会导致高复发率的原因。靶向治疗通常使用特异度更高、毒性更小、很少引起副作用的生物药物;然而,在实践中,选择性往往是不够的。

  细菌可以用来治疗癌症,它们作为抗癌剂的认识可以追溯到一个多世纪以前。像梭状芽胞杆菌、李斯特氏菌或沙门氏菌等潜在有害或致病的菌株,无论是自然的、突变的,还是转基因的,都被用于癌症治疗,因为它们能够在缺氧条件下定植实体肿瘤,并导致肿瘤缩小。虽然已经努力利用减毒细菌,但毒性或感染的风险阻碍了它们的临床应用。乳酸菌(Lab),如乳杆菌、乳球菌、明串珠菌或儿球菌,通常被认为是安全且对宿主健康有益的,是细菌治疗的理想对象。此外,它们还可以用作运送抗癌药物的活载体。

  结直肠癌(CRC)是一种严重的癌症,每年导致近90万人死亡。从鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus Rhamnosus CBT LR5)中分离出一种分子量为8 kDa的小蛋白P8,用于筛选抗结直肠癌的新型治疗蛋白。为了设计和开发一种可以口服且仍然稳定的临床相关系统,作者使用了一种实验室菌株,戊糖小球菌属SL4,作为一种安全的药物输送载体,它可以表达和分泌P8,从而避免它在胃肠道中的降解。作者从一种韩国发酵蔬菜食品泡菜中分离到一株能产生细菌素、抑制单核细胞增生性李斯特菌和金黄色葡萄球菌生长的戊糖假单胞菌SL4细菌。戊糖假单胞菌是革兰氏阳性菌,兼性厌氧,耐酸,不能移动,不形成孢子。它经常从发酵食品中分离出来,在乳制品或植物发酵中用作发酵剂。该种菌株能够减轻偶氮甲烷诱导的毒性,抑制结肠癌细胞的增殖,并分泌抑制病原菌的抗菌肽。

  图片来源:https://doi.org/10.1186/s40168-021-01071-4

  在这项研究中,作者利用P8开发了一种先进的抗结直肠癌益生菌,并通过两种不同的小鼠模型:DLD-1异种移植和偶氮甲烷(AOM)和葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎相关肿瘤形成,证明了其强大的疗效。此外,考虑到肠道微生物区系与药物反应之间的重要关系,作者在AOM/DSS模型中纵向研究了P8合成益生菌给药期间的微生物区系分布,以揭示单个微生物成员之间的复杂相互作用,并确定与使用我们的合成益生菌和AOM/DSS诱导的肿瘤发生相关的关键类群。

  总之,作者用稳定有效的合成益生菌治疗大肠癌的方法表明了基于细胞的设计型生物药剂的有效性和可行性。作者的结果也证明了生物制药和化疗药物对肠道微生物区系的正面或负面影响,甚至可能对一般健康产生影响。考虑到它们的潜在影响,作者建议在针对治疗或预防癌症的药物(包括CRC)的开发过程中仔细检查微生物菌群的动态和相关的健康问题。(生物谷 Bioon.com)

  参考资料

  Chung et al. A synthetic probiotic engineered for colorectal cancer therapy modulates gut

  Microbiota. Microbiome (2021) 9:122 https://doi.org/10.1186/s40168-021-01071-4

  文章摘自网络,侵删

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