在研究生活在每個人健康皮膚上的一種細菌時，斯坦福大學醫(yī)學院的研究人員和一位同事可能偶然發(fā)現(xiàn)了一種對抗癌癥的強大新方法。
在對這種被稱為表皮葡萄球菌的細菌進行基因工程改造，使其產(chǎn)生一種腫瘤抗原(一種腫瘤特有的蛋白質(zhì)，能夠刺激免疫系統(tǒng))后，他們將這種活細菌應用于患有癌癥的老鼠的皮毛上。由此產(chǎn)生的免疫反應足夠強大，甚至可以殺死一種侵襲性轉(zhuǎn)移性皮膚癌，而不會引起炎癥。生物工程副教授Michael Fischbach博士說“簡直就像變魔術(shù)一樣。這些老鼠的腹部生長著非常具有攻擊性的腫瘤，我們對它們進行了溫和的治療，我們只是拿了一根細菌棉簽，在它們的頭部皮毛上摩擦。”他們的研究發(fā)表在4月13日的《Science》雜志上。Fischbach是資深作者，Yiyin Erin Chen醫(yī)學博士，前斯坦福醫(yī)學院博士后學者，現(xiàn)為麻省理工學院生物學助理教授，是第一作者。
皮膚殖民者
數(shù)以百萬計的細菌、真菌和病毒生活在健康的皮膚表面。這些友好的殖民者在維持皮膚屏障和預防感染方面起著至關(guān)重要的作用，但關(guān)于皮膚微生物群如何與宿主免疫系統(tǒng)相互作用還有許多未知因素。例如，在定植的細菌中，表皮葡萄球菌是獨一無二的，它會觸發(fā)一種叫做CD8 T細胞的強免疫細胞的產(chǎn)生，這種細胞是對抗嚴重感染或癌癥的“殺手”細胞。
研究人員表明，通過將腫瘤抗原插入表皮葡萄球菌，他們可以誘使小鼠的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生針對所選抗原的CD8 T細胞。這些細胞在小鼠體內(nèi)移動，當它們遇到匹配的腫瘤時迅速增殖，從而大大減緩腫瘤的生長或完全消滅腫瘤。
“看著這些腫瘤消失——尤其是在遠離我們施用細菌的地方——是令人震驚的，”Fischbach說。“我們花了一段時間才相信這是真的。”
T細胞什么都不做的奧秘
Fischbach和他的團隊一開始并沒有試圖對抗癌癥。他們想要回答一個更基本的問題:為什么宿主生物會浪費能量來制造T細胞來攻擊有益的定植細菌?特別是因為這些T細胞是“抗原特異性的”，這意味著每個T細胞都有一個歸巢受體，與激活它的細菌的單個片段相匹配。
更奇怪的是，自然產(chǎn)生的表皮葡萄球菌誘導的CD8 T細胞不會引起炎癥;事實上，他們似乎什么都不做。Fischbach說，大多數(shù)科學家認為，殖民者誘導的T細胞一定與普通的T細胞有根本的不同，因為它們不是在身體各處尋找目標，而是停留在皮膚表面之下，以某種方式保持細菌和宿主之間的和平。
為了測試這些殖民者誘導的CD8 T細胞是否能像普通的殺傷T細胞一樣表現(xiàn)，研究人員設計了一種表皮葡萄球菌菌株來產(chǎn)生一種不同的抗原——這種抗原會產(chǎn)生針對一種常見的小鼠腫瘤模型的特異性T細胞。
他們通過基因?qū)⒁恍《尉幋a卵白蛋白的DNA片段移植到表皮葡萄球菌表面。他們之所以選擇卵白蛋白，是因為它已經(jīng)被植入了許多常見的小鼠腫瘤系，包括一種侵襲性黑色素瘤，因此可以在多種類型的癌癥中作為腫瘤抗原。
腫瘤特異性T細胞的力量
接下來，科學家們將基因工程細菌應用于健康小鼠。因為表皮葡萄球菌是一種有效的皮膚定植菌，他們不需要清洗或剃掉動物的皮毛，只需要在它們的頭上摩擦細菌。正如預期的那樣，定植不會引起任何炎癥或感染。
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-4）
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