日本北陆先端科学技术大学院大学研究团队从日本树蛙肠道中分离出一种天然细菌,并在结直肠癌小鼠模型中观察到显著抗肿瘤效果。研究人员向5只携带结肠癌肿瘤的小鼠进行一次静脉注射后,5只小鼠的肿瘤随后全部消退,并在研究设定的观察期内达到完全缓解。相关研究由都英次郎教授领导,岩田圣悟、山下凪、飞鸟部健介等研究人员参与,并于2025年12月发表在国际学术期刊《Gut Microbes》。
研究团队最初的目标,是从动物体内寻找能够主动进入肿瘤组织并发挥抗癌作用的天然细菌。研究人员从日本树蛙、日本火腹蝾螈和日本草蜥的肠道中分离出45株细菌,再逐一比较它们的抗肿瘤活性。筛选结果显示,其中9株表现出不同程度的抑制肿瘤能力,而从日本树蛙肠道中分离出的 Ewingella americana 效果最明显,因此被选入后续动物实验。研究使用具有正常免疫功能的BALB/c小鼠,并在其体内建立Colon-26结肠癌模型。当肿瘤生长到约200立方毫米后,研究人员通过尾静脉一次性注射200微升 Ewingella americana 菌液,浓度为每毫升50亿个菌落形成单位,相当于每只小鼠接受约10亿个细菌。
接受这一治疗的实验组共有5只小鼠。研究结果显示,5只小鼠的肿瘤随后全部消失,并在至少30天内保持无法检测到肿瘤的状态,达到研究设定的完全缓解标准。研究团队同时设置了抗PD-L1免疫治疗、多柔比星化疗和生理盐水对照组,在这一特定结直肠癌动物模型中,Ewingella americana 组表现出更明显的肿瘤消退效果。后续实验中,研究人员又在此前已经完全缓解的小鼠体内重新接种同一种Colon-26癌细胞,10只接受过细菌治疗的小鼠均没有重新形成肿瘤,而10只此前未接受这一治疗的对照小鼠全部形成肿瘤,显示首次治疗可能同时诱导了针对该肿瘤的免疫记忆。
研究人员随后追踪这种细菌进入小鼠体内后的分布情况。结果显示,Ewingella americana 进入血液后能够迅速向肿瘤组织聚集。实体肿瘤内部通常存在低氧区域,而这种细菌属于能够适应低氧环境的兼性厌氧菌。注射后24小时内,肿瘤组织中的细菌数量增加约3000倍,使细菌能够在肿瘤内部大量聚集并直接接触癌细胞。实验同时显示,细菌产生的部分物质能够破坏癌细胞结构,因此研究团队认为,Ewingella americana 本身具有直接杀伤肿瘤细胞的能力。
细菌进入肿瘤后还引发了明显的免疫反应。研究人员检测到T细胞、B细胞和中性粒细胞向肿瘤区域集中,其中中性粒细胞增加较为明显,TNF-α和IFN-γ等与免疫反应相关的信号也同步增强。由此形成两种相互叠加的作用:细菌首先利用肿瘤内部的低氧环境大量聚集并直接攻击癌细胞,同时刺激免疫细胞进入肿瘤组织继续清除癌细胞。此前完全缓解的小鼠再次接种相同癌细胞后没有重新形成肿瘤,也为这种免疫反应可能持续存在提供了实验依据。
由于治疗方式需要把活细菌直接注入血液,研究团队还重点观察了细菌在正常组织中的停留情况和潜在毒性。在所采用的治疗剂量下,血液中的 Ewingella americana 数量迅速下降,约24小时后已无法检测到。治疗30天后,研究人员检查小鼠的肝脏、脾脏、心脏、肺和肾脏,没有发现持续细菌定植或明显组织损伤,持续60天的观察中也没有发现明显慢性毒性。小鼠在治疗早期出现短暂炎症反应,随后逐渐恢复。
剂量实验同时显示,这种治疗存在明确的安全范围。当每只小鼠接受约10亿个细菌时,研究获得了较强的抗肿瘤效果;继续提高剂量后,实验中出现急性死亡。未来如果推进人体研究,给药剂量、细菌在体内的扩增速度、感染风险和全身炎症反应都需要进一步评估和控制。
这项研究中的100%完全缓解率来自一个规模较小的结直肠癌小鼠实验,核心治疗组为5只小鼠。目前尚无人体临床试验数据,也没有证据表明这种细菌在人类结直肠癌患者身上能够产生相同效果。小鼠肿瘤模型与人体自然发生的癌症在免疫系统、肿瘤结构、代谢环境和细菌反应方面均存在差异,因此后续研究仍需要在更多动物模型中验证结果,并进一步确认适用癌种、最佳剂量和长期安全性。
研究团队计划继续测试 Ewingella americana 对乳腺癌、胰腺癌、黑色素瘤等其他实体瘤的作用,并研究不同给药方式以及与现有化疗和免疫治疗联合使用的可能性。如果后续实验能够重复目前观察到的肿瘤选择性、抗肿瘤效果和安全性,这种从动物肠道微生物中直接筛选天然抗癌细菌的方法,有望进入更大规模的临床前研究,并为后续人体临床试验提供依据。

读者评论
0 条评论