近年来发展迅速的CAR-T（一种靶向免疫细胞）疗法已有多个针对血液肿瘤的产品上市，但还没有针对实体瘤的产品上市。
3月17日，一种全新的可进入实体肿瘤内部的减毒工程菌登上《自然·癌症》杂志。它不仅能有效杀伤实体瘤，而且可“遥控”。
“我们利用自然界中一些细菌可以在实体瘤内部的缺氧、免疫抑制微环境中定植的特性，经过合成生物学方法对其进行重编程改造。”3月17日，论文通讯作者、华东师范大学生命科学学院教授叶海峰告诉科技日报记者，改造获得的减毒工程菌，即“溶瘤细菌”，能够攻入免疫细胞也难进入的实体肿瘤内部，为肿瘤精准治疗提供创新性解决方案。
创造可“遥控”的溶瘤细菌
“由于实体肿瘤内部致密而缺氧，无论是传统药物还是免疫细胞都难以攻入。”叶海峰说，大肠杆菌、沙门氏菌、李斯特菌等细菌却比免疫细胞更加“皮实”，不仅能在恶劣的肿瘤微环境中活下来，还能表达一些刺激免疫系统的因子或有细胞毒性的蛋白。
因此，这些细菌被认为是开展肿瘤治疗的合成生物学有用“底盘”，但如果要向体内派入一支“队伍”，需要对其进行精准控制才更具临床价值。比如，CAR-T疗法用CAR作为精准制导元件，抗体药物通过抗原抗体原理实现“靶向”，就连传统药物也通过肠溶制剂等不同修饰，控制药物的“聚集地”。
如何“遥控”细菌？团队找到采用近红外光的方法。叶海峰说，他们曾对超声控制、热控制、蓝光控制等各种不同的控制元件进行了评估，但由于它们存在需要专用超声设备、可能对健康组织造成潜在热损伤、蓝光的组织渗透深度有限等缺点而放弃。
“近红外光波长为650至900纳米，它在组织中的吸收和散射效应优异，组织穿透性强。”叶海峰说，团队将近红外光响应的光遗传元件，即一段构建好的光控基因序列，嵌入细菌基因组。当特定波长的近红外光穿透皮肤照射肿瘤时，开关会立即启动细菌的“制药流水线”合成免疫激活剂、蛋白降解酶等，杀伤肿瘤细胞。
“我们还精准敲除了细菌内部15个与毒性相关的基因，在保留细菌肿瘤靶向能力和瘤内增殖活性的同时，显著降低了其毒副作用。”叶海峰说。
人源模型证明光控细菌安全有效
“我们将近红外光照射可启动的系统命名为‘NETMAP’。”叶海峰介绍，与黑暗相比，近红外光激活的NETMAP系统能让报告基因的表达多55倍。
正是基于这样强效的激活，细菌才能够在实体瘤内部产生足够多的杀伤肿瘤因子，如免疫检查点抑制剂、细胞毒性蛋白等，起到杀伤肿瘤细胞、抑制肿瘤生长的效果。肿瘤小鼠的试验证明了这一点。论文显示，注射了减毒工程菌的肿瘤小鼠在照射近红外光10天左右，肿瘤停止生长或逐步缩小，而其他对照小鼠则出现了肿瘤不断增加，直至死亡的现象。
叶海峰介绍，动物试验显示这种治疗方案对包括结直肠癌、乳腺癌等多种肿瘤模型均具有抑制效果。为更贴近临床实际，研究团队还构建了结直肠癌患者来源的移植肿瘤小鼠模型，进一步证实了该策略的临床转化价值。
“我们还针对肿瘤免疫原性的差异，开发了智能化的精准治疗策略。”叶海峰说，一些肿瘤是“伪装派”，通过抑制免疫细胞的“检查点”逃开免疫系统，团队为此设计了能精准释放免疫检查点抑制剂的细菌，让肿瘤被免疫系统重新识别；对付一些肿瘤的“强硬派”，细菌就被设计成释放细胞毒性蛋白，可直接杀伤肿瘤细胞。
“合成生物学较好地利用自然界‘相生相克’原理，通过精巧的设计，为肿瘤治疗提供了全新的思路和可行的临床路径。”叶海峰说。
近年来发展迅速的CAR-T（一种靶向免疫细胞）疗法已有多个针对血液肿瘤的产品上市，但还没有针对实体瘤的产品上市。
3月17日，一种全新的可进入实体肿瘤内部的减毒工程菌登上《自然·癌症》杂志。它不仅能有效杀伤实体瘤，而且可“遥控”。
“我们利用自然界中一些细菌可以在实体瘤内部的缺氧、免疫抑制微环境中定植的特性，经过合成生物学方法对其进行重编程改造。”3月17日，论文通讯作者、华东师范大学生命科学学院教授叶海峰告诉科技日报记者，改造获得的减毒工程菌，即“溶瘤细菌”，能够攻入免疫细胞也难进入的实体肿瘤内部，为肿瘤精准治疗提供创新性解决方案。
创造可“遥控”的溶瘤细菌
“由于实体肿瘤内部致密而缺氧，无论是传统药物还是免疫细胞都难以攻入。”叶海峰说，大肠杆菌、沙门氏菌、李斯特菌等细菌却比免疫细胞更加“皮实”，不仅能在恶劣的肿瘤微环境中活下来，还能表达一些刺激免疫系统的因子或有细胞毒性的蛋白。
因此，这些细菌被认为是开展肿瘤治疗的合成生物学有用“底盘”，但如果要向体内派入一支“队伍”，需要对其进行精准控制才更具临床价值。比如，CAR-T疗法用CAR作为精准制导元件，抗体药物通过抗原抗体原理实现“靶向”，就连传统药物也通过肠溶制剂等不同修饰，控制药物的“聚集地”。
如何“遥控”细菌？团队找到采用近红外光的方法。叶海峰说，他们曾对超声控制、热控制、蓝光控制等各种不同的控制元件进行了评估，但由于它们存在需要专用超声设备、可能对健康组织造成潜在热损伤、蓝光的组织渗透深度有限等缺点而放弃。
“近红外光波长为650至900纳米，它在组织中的吸收和散射效应优异，组织穿透性强。”叶海峰说，团队将近红外光响应的光遗传元件，即一段构建好的光控基因序列，嵌入细菌基因组。当特定波长的近红外光穿透皮肤照射肿瘤时，开关会立即启动细菌的“制药流水线”合成免疫激活剂、蛋白降解酶等，杀伤肿瘤细胞。
“我们还精准敲除了细菌内部15个与毒性相关的基因，在保留细菌肿瘤靶向能力和瘤内增殖活性的同时，显著降低了其毒副作用。”叶海峰说。
人源模型证明光控细菌安全有效
“我们将近红外光照射可启动的系统命名为‘NETMAP’。”叶海峰介绍，与黑暗相比，近红外光激活的NETMAP系统能让报告基因的表达多55倍。
正是基于这样强效的激活，细菌才能够在实体瘤内部产生足够多的杀伤肿瘤因子，如免疫检查点抑制剂、细胞毒性蛋白等，起到杀伤肿瘤细胞、抑制肿瘤生长的效果。肿瘤小鼠的试验证明了这一点。论文显示，注射了减毒工程菌的肿瘤小鼠在照射近红外光10天左右，肿瘤停止生长或逐步缩小，而其他对照小鼠则出现了肿瘤不断增加，直至死亡的现象。
叶海峰介绍，动物试验显示这种治疗方案对包括结直肠癌、乳腺癌等多种肿瘤模型均具有抑制效果。为更贴近临床实际，研究团队还构建了结直肠癌患者来源的移植肿瘤小鼠模型，进一步证实了该策略的临床转化价值。
“我们还针对肿瘤免疫原性的差异，开发了智能化的精准治疗策略。”叶海峰说，一些肿瘤是“伪装派”，通过抑制免疫细胞的“检查点”逃开免疫系统，团队为此设计了能精准释放免疫检查点抑制剂的细菌，让肿瘤被免疫系统重新识别；对付一些肿瘤的“强硬派”，细菌就被设计成释放细胞毒性蛋白，可直接杀伤肿瘤细胞。
“合成生物学较好地利用自然界‘相生相克’原理，通过精巧的设计，为肿瘤治疗提供了全新的思路和可行的临床路径。”叶海峰说。
3月18日，中国经济信息社（以下简称中经社）垂直领域数字化应用系统发布仪式在北京举行。在发布仪式上，锚定建设“国家级经济信息旗舰”的目标，中经社推出了八大数字化应用系统。中经社此次发布的行 日本《朝日新闻》近日发表题为《深海之光——极端环境是创意宝库》的文章，作者是樱井林太郎，编译如下：在被称为最后未开垦地的深海，有着低温、高压、黑暗等极限环境。能否从这些极限环 英国科学家首次创造了一个新颖的实验平台，即“量子龙卷风”。它能模拟超流体氦中的黑洞，使研究人员能更详细地观察类似黑洞的行为以及与周围环境的相互作用。通过对超流体氦表面微波动力学的观 眼眸深邃似海、璨如星河，中国医学科学院生物医学工程研究所眼科诊疗技术研发团队（以下简称“团队”）正是眼眸“侦探”。该团队不久前被授予“国家卓越工程师团队”称号。别看人眼只有8克左右，却 3月15日，我国一些地区停止居民集中供热。初春时节，乍暖还寒。停暖初期昼夜温差较大，老人、儿童等身体较弱者，可能需要使用电暖气、电热毯等取暖设备，这导致部分家庭近来用电量增加。最近，一款名为 所谓香喷喷的婴儿，到底是源于人们的爱意，还是说确有其香？《通讯·化学》21日一项小型研究首次分析了婴儿和青少年体味化学组成的差异。研究显示，有两种较难闻的化合物仅在青少年体味样本中 。本文链接：实体瘤难摧毁？合成生物学让细菌从内部击破http://www.sushuapos.com/show-2-11309-0.html
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