胰腺癌因其高度免疫抑制的肿瘤微环境而被称为“冷肿瘤”,对现有免疫疗法响应率极低。芝加哥大学的研究团队另辟蹊径,利用厌氧益生菌作为靶向递送载体,将免疫刺激分子直接输送至肿瘤内部,成功在动物模型中激活抗肿瘤免疫应答。该研究发表于《科学进展》,为胰腺癌治疗提供了全新的“细菌药物”策略。
工程菌:精准递送免疫信号
研究团队选择了长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)作为载体。这种肠道益生菌是严格的厌氧菌,仅在低氧环境中生长。实体肿瘤内部常存在缺氧区域,而健康组织氧含量充足,因此经静脉注射后,细菌在健康组织中被清除,却能在肿瘤缺氧区定植并增殖。研究者将工程化的IL-2变体(SumIL-2)基因导入细菌,使其在肿瘤局部持续释放免疫信号。SumIL-2经过设计,优先激活效应T细胞,同时减少对调节性T细胞的刺激,从而增强抗肿瘤免疫并降低全身副作用。
“胰腺癌是巨大的未满足医疗需求,这是我们攀登的高山。”通讯作者、芝加哥大学放射与细胞肿瘤学系主任Ralph Weichselbaum教授表示。该疗法的开发涉及微生物学、合成生物学、肿瘤学和免疫学的跨学科合作。“我们需要将懂细菌、懂肿瘤和懂免疫系统的人聚集在一起,才能实现这样的突破。”共同通讯作者Mark Mimee博士补充道。
组合疗法:协同增效显著
在动物模型中,BifidoSumIL-2单药治疗即可选择性富集于肿瘤,激活CD8+ T细胞,减缓胰腺癌生长。更关键的是,当与化疗、放疗或抗PD-L1免疫治疗联合使用时,肿瘤控制和生存期均显著优于单一疗法。“联合治疗的潜力是本研究最重要的发现之一——BifidoSumIL-2不仅能独立发挥作用,还能与放疗、化疗和免疫治疗协同。”Weichselbaum强调。
研究团队指出,BifidoSumIL-2尚未进入人体试验,未来需评估其长期安全性、肿瘤外效应、免疫记忆持续时间,以及能否改为口服给药。此外,他们计划将该策略与新一代胰腺癌药物(如KRAS抑制剂)联合测试。这项研究属于“以菌为药”(bugs as drugs)策略的扩展,利用工程益生菌在肿瘤原位生产治疗药物,有望增强局部疗效并减少全身暴露。