《Nature》細菌也能當疫苗? 研究證實抗癌效果更勝傳統胜肽疫苗

撰文記者 黃佳啟
日期2024-10-18
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工程細菌細胞(紫色)會活化免疫系統的多個部分來攻擊腫瘤細胞(灰色)(圖片來源:哥倫比亞大學)
美國時間16日,哥倫比亞大學微生物與免疫學副教授Nicholas Arpaia研究團隊利用患者的癌症基因序列資料,成功找到其特異性抗原,將益生菌大腸桿菌Nissle 1917(EcN)設計為一個能自然定位腫瘤並調節抗腫瘤免疫反應的個人化抗腫瘤疫苗平台(antitumour vaccination platform)。研究證實,此療法可延長患有晚期原發性及轉移性實體腫瘤(solid tumours)小鼠的生存期。相關研究結果已發表於國際期刊《Nature》。
 
早在19世紀末,紐約醫院的外科醫生William Coley便發現,向一名無法手術的腫瘤患者注射細菌後,腫瘤出現了消退現象。某些細菌能自然遷移並定植於腫瘤的能力,目前仍用於早期膀胱癌治療。然而,當時的技術無法精確控制免疫反應,來專門攻擊癌細胞。
 
研究人員透過患者基因體定序及預測技術,選擇出高親和力的新抗原(neoantigen),並將其置入工程化的EcN中,以增強抗原呈現和T細胞免疫反應,同時提升對血液清除和吞噬作用的敏感性,以提高安全性。
 
在晚期大腸直腸癌和黑色素瘤小鼠的活體實驗中,工程化的EcN展現出良好的抑制效果。無論是經由原位或靜脈注射,抑或是在原位或轉移階段,腫瘤的大小均顯著下降,小鼠的存活天數相對對照組多了15天。
 
工程化的EcN引發的免疫反應包含:樹突狀細胞的募集、新抗原特異性CD4+和CD8+ T細胞的廣泛啟動和活化、T細胞和自然殺手細胞廣泛啟動,以及腫瘤浸潤免疫抑制性骨髓細胞、調節性T細胞和B細胞的減少,這些都有助於抑制腫瘤。
 
根據研究顯示,利用工程化的EcN表現新抗原,相較於直接利用胜肽治療,前者能夠活化更多免疫反應,以達到更好的療效。
 
研究團隊表示,此活體細菌疫苗的優勢在於其獨特能力,能夠協調重組和激活免疫系統,並且通過一次輸送多個新抗原來應對癌症的快速變異。此外,他們也認為此一療法可以調節早期癌症患者的身體環境,從而抑制癌症的惡化。
 
 
資料來源: https://www.eurekalert.org/news-releases/1061247
論文: https://www.nature.com/articles/s41586-024-08033-4
 
(編譯/黃佳啟)