Microbiome：一種人工合成的益生菌可治療結直腸癌_風聞

成功的化學預防或化療是通過在癌變初期有針對性地向惡性腫瘤輸送預防性藥物或治療劑來實現的。細菌可以用作抗癌劑，但利用減毒的病原菌的努力存在毒性或感染的風險。乳酸菌可以安全食用，而且通常對健康有好處，這使它們成為運送抗癌藥物的活載體的理想候選者。

在本研究中作者的工作表明，由戊糖假單胞菌和P8治療蛋白組成的有效和穩定的合成益生菌可以減少結直腸癌並有助於再活菌，以及基於細胞的設計生物藥物在治療結直腸癌和改善受損微生物區系方面的有效性和可行性。

圖片來源：https：//doi.org/10.1186/s40168-021-01071-4

癌症是人類死亡的主要原因，全球負擔正在上升。癌症治療包括手術、化療、放射治療和靶向治療。在化療中，天然的、合成的或生物的物質被用作抑制或防止癌症進展的治療方法。然而，大多數化療藥物針對的是快速分裂的細胞，這不僅包括癌症，還包括骨髓或毛囊作為非靶點效應。此外，耐藥性降低了化療的效果，是即使成功康復也會導致高複發率的原因。靶向治療通常使用特異度更高、毒性更小、很少引起副作用的生物藥物，但是，在實踐中，選擇性往往是不夠的。

細菌可以用來治療癌症，它們作為抗癌劑的認識可以追溯到一個多世紀以前。像梭狀芽胞桿菌、李斯特氏菌或沙門氏菌等潛在有害或致病的菌株，無論是自然的、突變的，還是轉基因的，都被用於癌症治療，因為它們能夠在缺氧條件下定植實體腫瘤，並導致腫瘤縮小。雖然已經努力利用減毒細菌，但毒性或感染的風險阻礙了它們的臨牀應用。乳酸菌(Lab)，如乳桿菌、乳球菌、明串珠菌或兒球菌，通常被認為是安全且對宿主健康有益的，是細菌治療的理想對象。此外，它們還可以用作運送抗癌藥物的活載體。

結直腸癌(CRC)是一種嚴重的癌症，每年導致近90萬人死亡。從鼠李糖乳桿菌(Lactobacillus Rhamnosus CBT LR5)中分離出一種分子量為8 kDa的小蛋白P8，用於篩選抗結直腸癌的新型治療蛋白。為了設計和開發一種可以口服且仍然穩定的臨牀相關係統，作者使用了一種實驗室菌株，戊糖小球菌屬SL4，作為一種安全的藥物輸送載體，它可以表達和分泌P8，從而避免它在胃腸道中的降解。作者從一種韓國發酵蔬菜食品泡菜中分離到一株能產生細菌素、抑制單核細胞增生性李斯特菌和金黃色葡萄球菌生長的戊糖假單胞菌SL4細菌。戊糖假單胞菌是革蘭氏陽性菌，兼性厭氧，耐酸，不能移動，不形成孢子。它經常從發酵食品中分離出來，在乳製品或植物發酵中用作發酵劑。該種菌株能夠減輕偶氮甲烷誘導的毒性，抑制結腸癌細胞的增殖，並分泌抑制病原菌的抗菌肽。

圖片來源：https：//doi.org/10.1186/s40168-021-01071-4

示意圖描述了具有ALR互補系統的合成益生菌PP*-P8的預期作用模式

在這項研究中，作者利用P8開發了一種先進的抗結直腸癌益生菌，並通過兩種不同的小鼠模型：DLD-1異種移植和偶氮甲烷(AOM)和葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導的結腸炎相關腫瘤形成，證明了其強大的療效。此外，考慮到腸道微生物區系與藥物反應之間的重要關係，作者在AOM/DSS模型中縱向研究了P8合成益生菌給藥期間的微生物區系分佈，以揭示單個微生物成員之間的複雜相互作用，並確定與使用我們的合成益生菌和AOM/DSS誘導的腫瘤發生相關的關鍵類羣。

總之，作者用穩定有效的合成益生菌治療大腸癌的方法表明了基於細胞的設計型生物藥劑的有效性和可行性。作者的結果也證明了生物製藥和化療藥物對腸道微生物區系的正面或負面影響，甚至可能對一般健康產生影響。考慮到它們的潛在影響，作者建議在針對治療或預防癌症的藥物(包括CRC)的開發過程中仔細檢查微生物菌羣的動態和相關的健康問題。

參考資料

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