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脑洞大开!科学家与沙门氏菌“结盟”治脑癌

来源:生物谷 2017-01-15 15:17


2017年1月15日讯 /生物谷BIOON/ --为了对抗一种致命脑癌,来自美国杜克大学的研究人员对一种通常会引起食物中毒的沙门氏菌进行了生物学改造,使其变成了一种可以杀伤肿瘤的“跟踪导弹”。

胶质母细胞瘤是最具侵袭性的一种脑癌,目前迫切需要治疗这种癌症的新方法。但是血脑屏障的存在使得对胶质母细胞瘤的药物治疗变得非常困难。手术完全移除肿瘤也存在很大难度即使留有很小的残余也会不可避免地长出新的肿瘤。

在这项研究中,研究人员对鼠伤寒沙门氏杆菌(Salmonella typhimurium)进行了一些基因改造使其变成了一种癌症追踪“导弹”,能够在肿瘤内部启动自毁命令。在动物模型上的检测结果表明存活时间超过100天的存活率达到20%(相当于人类寿命10年),并且肿瘤得到完全缓解。

相关研究结果发表在国际学术期刊Molecular Therapy-Oncolytics上。

之前一些研究曾发现细菌会引起免疫系统识别并攻击肿瘤。但是随后利用基因改造的去毒性沙门氏菌进行跟踪临床试验并未发现有抗肿瘤效果。该项目的研究人员选择了一株去毒性沙门氏菌,这株细菌同时缺少合成嘌呤的关键酶,迫使细菌寻找其他嘌呤供应。而肿瘤是嘌呤的最佳来源,这就会导致细菌向肿瘤靠拢。

研究人员还通过基因改造方法使细菌能够合成两种化合物——Azurin和p53,指引细胞进行自杀,但这种情况只有在低氧环境下发生。由于癌变细胞的快速扩增会消耗氧气,因此肿瘤周围及内部存在异常的低氧环境。

研究人员将改造后的细菌直接注射到实验动物脑部,这种治疗方法在大约20%的动物体内产生治疗效果,引起肿瘤的完全缓解,寿命也得到显著延长。

通过对未存活下来的实验动物进行分析,研究人员认为治疗没有起效的原因在于细菌进入肿瘤的能力存在不稳定性,或者肿瘤的生长速度超过了细菌。但是每只动物在接受治疗后都表现出改善症状。

研究人员表示,这是他们首次尝试设计这种治疗方法,还需要进行更多研究来进一步解决可能存在的问题。他们还计划对细菌进行改造合成不同药物引起肿瘤产生更强的反应。(生物谷Bioon.com)

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DOI: 10.1016/j.omto.2016.12.003 

Bacterial Carriers for Glioblastoma Therapy

Nalini Mehtaa, ∗, Johnathan G. Lyona, b, ∗, Ketki Patila, Nassir Mokarramb, Christine Kima, Ravi V. Bellamkonda

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