Nat Commun：科学家成功开发出能将化疗药物直接运输到肿瘤位点的工程化细菌

传统化疗在抗癌道路上遭遇重重障碍，包括剧烈的副作用、对正常组织的附带伤害及疗效的局限性。近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Prodrug-conjugated tumor-seeking commensals for targeted cancer therapy”的研究报告中，来自新加坡国立大学等机构的科学家们通过研究开发了一种革命性的癌症治疗方法，即一种比传统化疗更具靶向性、有效性且低毒性的替代策略，这种新方法不仅能改善治疗效果，还能明显减少癌症治疗所需要的药物剂量。

本研究揭示了一种新颖的药物递送机制，为开发癌症患者的新型临床治疗路径点亮了希望之光。其核心在于巧妙利用细菌与癌细胞间的自然亲和力，实现化疗药物的直接肿瘤靶向递送。所谓前体药物，即能够在体内特定条件下（如肿瘤部位的低氧或高酸环境）转化为活性药物的惰性物质，确保了药物仅在癌变区域被激活，从而最大限度地降低了对健康组织的附带伤害。尽管前体药物的概念旨在提高治疗的针对性，但现有策略往往受限于靶向特异性的不足及对大型载体的依赖，这不仅限制了药物的精准分布，也增加了其代谢清除的复杂性。

科学家成功开发出能将化疗药物直接运输到肿瘤位点的工程化细菌

图片来源：Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-48661-y

为破除既有障碍，科研团队创新性地设计了一种前体药物递送策略，利用一种经过改造的乳酸菌株，该菌株能通过识别癌细胞表面的一种特定分子——硫酸乙酰肝素，实现对肿瘤细胞的精准锁定。这种工程菌如同特快专递，携带着前体药物SN-38直达肿瘤现场，并在那里精准转换为活性化疗药物。在针对鼻咽癌的临床前模型测试中，该策略展现了非凡的效果：改造菌株能精准入驻肿瘤内部，并在局部释放化疗药物，显著抑制了肿瘤增长67%，同时将药物效能提高了54%。

此项研究的亮点在于其广泛的应用潜能——所选乳酸菌株对多种癌细胞具有特异性结合能力，预示着这一方法可能成为跨癌症类型治疗的新范式。Shen Haosheng博士指出，我们正利用细菌与癌细胞间的天然吸引力，彻底改变化疗药物的递送方式。目前，我们正积极筛选不同的微生物菌株与多种癌细胞系的匹配度，旨在创建一个通用型的微生物递药系统，能精准投递化疗药物至诸如结直肠癌、膀胱癌、胃癌、口腔癌、肺癌等多种粘膜癌症病灶。

癌症治疗通常会让患者付出巨大代价，本文研究朝着开发更具靶向性且低毒性的方法来抵御癌症的方向上又迈出了重要的一步，研究人员希望本文研究结果能帮助他们开发出更温和且有效的抗癌疗法。综上，本文研究结果表明，在小鼠模型中，通过静脉注射特别设计的植物乳杆菌，不仅能够成功让细菌在鼻咽癌肿瘤中定植，有效抑制肿瘤生长高达67%，还显著增强了化疗药物SN-38的治疗效果，提高了54%的疗效。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Shen, H., Zhang, C., Li, S. et al. Prodrug-conjugated tumor-seeking commensals for targeted cancer therapy. Nat Commun 15, 4343 (2024). doi：10.1038/s41467-024-48661-y