Sci Trans Med:益生菌療法有助於腫瘤免疫治療效果

2020-12-21 生物谷

2020年2月14日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，來自哥倫比亞大學工程學院的研究人員已經設計了一種「益生菌」療法，或許有望提高在腫瘤免疫治療的安全性，其中包括靶向PD-L1和CTLA-4的抗體療法。上述藥物通過細菌釋放，並且對腫瘤展開攻擊，從而促進免疫反應，最終導致腫瘤消退。

該研究今天發表在《Science Translational Medicine》雜誌上。

免疫檢查點療法，例如PD-L1和CTLA-4，徹底改變了癌症免疫治療的現狀，並且在部分癌症中取得了成功。然而，系統性地注射上述抗體可能會引發副作用，報告不良反應的患者比例很高。此外，儘管這些療法的組合性治療比單一療法更有效，但它們也會產生更加嚴重的毒性。對此，生物醫學工程助理教授Tal Danino領導的團隊旨在解決這些問題。

「我們想設計一種安全的益生菌載體，能夠在局部進行免疫檢查點療法以最大程度地減少副作用，」文章作者，赫伯特·歐文綜合癌症中心和數據科學研究所的成員Tal Danino博士說道： 「我們還希望通過產生一系列免疫治療組合來擴大其多功能性，包括可以進一步引發抗腫瘤免疫反應的細胞因子，但是出於毒性的考慮難以系統性給藥。」

細菌癌症治療並不是一個新的想法，早在在1890年代，紐約市外科醫生William Coley證明，將活的鏈球菌注入癌症患者體內可達到縮小腫瘤體積的效果。儘管他的方法由於在同一時間發明的放射療法而未廣泛使用，但在部分癌症的治療中依然可見細菌治療的效果。例如，數十年來，醫生一直在使用結核病疫苗BCG來治療膀胱癌。

在最近的研究中，Danino實驗室開創了用於細菌療法的工程菌，開發了不同菌株亞型，治療方法和基因調控元件以達到有效釋放癌症藥物的目的。他們使用計算模型首先掃描了多個參數，以找到最佳的菌株亞型，達到最大程度上促進腫瘤內的藥物釋放的目的。最終，作者選擇了一種名為 「 SLIC」的轉基因大腸桿菌菌株。

Gurbatri說：「我們已經證明，經過改造的細菌在小鼠中生長至少兩周後，它們才能在小鼠體內發揮功能並定位在腫瘤內部，從而防止了菌株對健康組織的影響。」在小鼠模型中進行的測試進一步證明，與以前的菌株不同，SLIC在單次使用後即可達到清除腫瘤的效果，從而無需多次注射細菌。

該研究小組使用這種益生菌遞送系統在淋巴瘤和大腸癌的小鼠模型中釋放了阻斷PD-L1和CTLA-4的納米抗體。眾所周知，腫瘤會表達這些檢查點來阻止免疫系統（特別是T細胞）正常運行。阻斷PD-L1和CTLA-4的目的是消除「剎車信號」並使T細胞能夠攻擊癌症。與針對相同靶標的臨床相關抗體的直接比較顯示，益生菌療法更加有效，可在早期和晚期淋巴瘤小鼠模型中完全消退腫瘤並預防轉移形成。

利用該系統的多功能性，研究人員尋求治療更困難的癌症，例如結直腸癌，這些癌症對傳統免疫療法的反應較差。在這個附加模型中，他們將免疫檢查點納米抗體與細胞因子配對，以進一步刺激免疫系統。單劑量的這種益生菌混合物可導致腫瘤消退，而未觀察到副作用。（生物谷Bioon.com）

資訊出處：Designer probiotic treatment for cancer immunotherapy原始出處：

C.R. Gurbatri el al.,

"Engineered probiotics for local tumor delivery of checkpoint blockade nanobodies," Science Translational Medicine

(2020). stm.sciencemag.org/lookup/doi/ … scitranslmed.aax0876

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