摘要：哥伦比亚工程学院的研究人员开发了一种让细菌和病毒协同工作的癌症疗法。在今天发表于《自然生物医学工程》杂志上的一项研究中，合成生物系统实验室展示了他们的系统如何将病毒隐藏在肿瘤潜伏期细菌体内，使其躲过免疫系统的阻拦，并在癌性肿瘤内释放出来。
该生物工程平台可以使抗癌病毒逃避患者的免疫系统，并阻止其扩散到全身。
哥伦比亚工程学院的研究人员开发了一种让细菌和病毒协同工作的癌症疗法。在今天发表于《自然生物医学工程》杂志上的一项研究中，合成生物系统实验室展示了他们的系统如何将病毒隐藏在肿瘤潜伏期细菌体内，使其躲过免疫系统的阻拦，并在癌性肿瘤内释放出来。
这个新平台将细菌寻找和攻击肿瘤的倾向与病毒感染和杀死癌细胞的天然偏好相结合。哥伦比亚工程学院生物医学工程副教授塔尔·丹尼诺（Tal Danino ）领导团队创建了这个名为CAPPSID（原核生物和小核糖核酸病毒协同作用，实现细胞内安全递送）的系统。洛克菲勒大学病毒学专家查尔斯·M·赖斯（Charles M. Rice）与哥伦比亚团队进行了合作。
哥伦比亚大学医学博士/哲学博士候选人、该研究的共同主要作者乔纳森·帕邦 (Jonathan Pabón) 表示：“我们的目标是通过让细菌直接在肿瘤细胞内递送和激活治疗性病毒来增强细菌癌症治疗，同时设计保护措施来限制病毒在肿瘤外的扩散。”
研究人员认为，这项已在小鼠身上验证的技术代表了细菌和靶向癌症的病毒之间直接合作的第一个例子。
这种方法将细菌追踪肿瘤的本能与病毒感染和杀死癌细胞的本领结合起来。“通过将细菌工程与合成病毒学结合起来，我们的目标是开辟一条通往多生物体疗法的道路，这种疗法所能取得的成就远远超过任何单一微生物单独行动所能达到的水平，”本文共同第一作者、塔尔·丹尼诺实验室前博士后研究员扎卡里·S·辛格（Zakary S. Singer）说道。
“这可能是我们迄今为止技术最先进、最新颖的平台，”丹尼诺说道，他同时也是哥伦比亚大学欧文医学中心赫伯特欧文综合癌症中心和哥伦比亚数据科学研究所的研究员。
躲过免疫系统
溶瘤病毒疗法面临的最大障碍之一是人体自身的防御系统。如果患者体内存在针对病毒的抗体（例如先前感染或接种疫苗），这些抗体可以在病毒到达肿瘤之前将其中和。哥伦比亚大学的团队通过将病毒植入肿瘤潜伏细菌体内，规避了这个问题。
辛格说：“细菌就像一层隐形斗篷，将病毒隐藏在循环抗体之外，并将病毒运送到需要的地方。”
帕邦表示，这种策略对于人们在日常生活中已经接触到的病毒尤其重要。
他说：“我们的系统表明，细菌可能被用来释放溶瘤病毒，以治疗对这些病毒产生免疫力的患者的实体瘤。”
靶向肿瘤
该系统的细菌部分是鼠伤寒沙门氏菌，这种细菌会自然迁移到肿瘤内部低氧、营养丰富的环境中。一旦到达那里，这种细菌就会侵入癌细胞，并将病毒直接释放到肿瘤内部。
辛格说：“我们对细菌进行编程，使其充当特洛伊木马，将病毒 RNA 运送到肿瘤中，然后直接在癌细胞内部溶解，释放病毒基因组，然后病毒基因组可以在癌细胞之间传播。”
通过利用细菌的肿瘤归巢本能和病毒在癌细胞内复制的能力，研究人员创建了一种可以穿透肿瘤并在其中扩散的输送系统——这一挑战限制了仅使用细菌和病毒的方法。
防范失控感染
任何活病毒疗法的一个关键问题是控制其在肿瘤之外的扩散。该团队的系统通过一种分子技巧解决了这个问题：确保病毒在没有一种只能从细菌中获取的分子的情况下无法扩散。由于细菌停留在肿瘤内，这种重要成分（称为蛋白酶）在身体其他任何地方都无法获得。
辛格说：“可扩散的病毒颗粒只能在细菌附近形成，而细菌需要为工程病毒的成熟提供必要的特殊机制，从而在微生物之间建立一种人工依赖关系。” 这种保护措施增加了第二层控制：即使病毒逃离了肿瘤，也不会在健康组织中扩散。
辛格说：“像这样的系统——专门用于提高这些活体疗法的安全性——对于将这些进步转化为临床应用至关重要。”
进一步研究和临床应用
该出版物标志着这种细菌病毒系统在未来临床应用方面迈出了重要一步。
“作为一名医师科学家，我的目标是将活体药物带入临床，”帕邦说道。“目前，我们正在努力将我们的技术从实验室转化为临床应用。”
Danino、Rice、Singer 和 Pabón 已向美国专利商标局提交了与此项工作相关的专利申请（WO2024254419A2）。
展望未来，该团队正在更广泛的癌症领域测试该方法，使用不同的肿瘤类型、小鼠模型、病毒和有效载荷，着眼于开发一套能够感知并响应细胞内特定状态的病毒疗法“工具包”。他们还在评估如何将该系统与已在临床试验中证明安全的细菌菌株结合。
来源：博主聊健康
