許多抗癌藥物都會造成明顯副作用,若能將藥物精準送達腫瘤,就有機會降低對正常組織的傷害,進而減少副作用。近期中國山東大學(Shandong University)家有了新突破:用基因工程(genetic engineering)改造益生菌,讓進入腫瘤的細菌製造抗癌藥物,有機會大幅降低治療負擔。論文近日刊登於《PLOS Biology》期刊。
益生菌 EcN 的華麗轉身
腫瘤常處於缺氧狀態,還會形塑抑制免疫活性的微環境,成為癌症治療的大障礙。然早期研究發現某些細菌具腫瘤內聚集並存活的特性。若能善用此特性,細菌有機會轉成潛力治療工具。大腸桿菌 Nissle 1917(EcN)就是種已知有腫瘤趨向性的菌株;它也是長期用於腸道疾病的益生菌,故有極高臨床應用基礎。此次團隊便是以基因工程重新改造 EcN,使其成為精準遞送藥物的「癌症藥物載體」。
研究核心,在重新設計細菌的代謝路徑,將抗癌藥物 Romidepsin(FK228)合成途徑導入 EcN,使其腫瘤內合成藥物。如此一來,Romidepsin 能直接作用於腫瘤癌細胞,是種高度局部化(localized)的治療模式,相較傳統化療,全身毒性有機會改善。
小鼠實驗,團隊觀察到改造後 EcN 能精準在腫瘤內累積,並持續製造 Romidepsin。更重要的是,該策略能大幅抑制腫瘤生長,形成所謂「雙重作用」(dual-action therapy):細菌本身腫瘤定位力結合局部藥物釋放,使治療效果超越單純給藥。
挑戰與風險
然而,這種含活細菌的「活體療法」(living therapeutics)雖有潛力,風險仍不可輕忽。首先,即使是益生菌,基因改造後若過度增殖或誘發免疫反應,後果很難控制。其次,如何有效控制或清除體內細菌,也是一大挑戰。此外,不同腫瘤環境差異大,細菌生長效率可能不一樣。換言之,這次研究雖提供概念驗證(proof-of-concept),離真正的臨床應用仍有距離。
展望未來,此研究的發展方向在打造可搭載不同藥物的平台。抗癌藥物有機會從「被動給藥」模式升級為「主動尋找目標」,尤其對腫瘤內缺氧、免疫抑制強的腫瘤型態更具潛力。雖然研究仍屬早期階段,但已清楚展現「在腫瘤內製造藥物」的可行性。未來若能進一步提升可控性與安全性,癌症治療將可能從單純給藥,轉向設計可自主運作的生物治療平台。
(首圖來源:YAP KUO)






