基恩
隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的不斷發(fā)展,轉(zhuǎn)基因作物、轉(zhuǎn)基因牲畜、轉(zhuǎn)基因疫苗等相繼出現(xiàn),現(xiàn)在,科學(xué)家們又研制出了能夠檢測腫瘤的轉(zhuǎn)基因細(xì)菌。小鼠口服這種轉(zhuǎn)基因大腸桿菌后,細(xì)菌會經(jīng)由腸道吸收進(jìn)入肝臟,如果小鼠的肝臟內(nèi)存在轉(zhuǎn)移瘤,細(xì)菌就會開始大量繁殖并產(chǎn)生螢光素( luciferin);最終,螢光素會隨小鼠的尿液排出體外,只要尿液檢測發(fā)現(xiàn)小鼠的尿液中出現(xiàn)螢光素,就說明小鼠出現(xiàn)了肝轉(zhuǎn)移瘤。
在癌癥致死的病例中,有90%都是因為癌癥發(fā)生了擴散和轉(zhuǎn)移。肝臟是腸癌、乳腺癌、胰腺癌等轉(zhuǎn)移瘤發(fā)生的主要部位,而肝轉(zhuǎn)移瘤由于體積小且數(shù)量多,在臨床治療上提出了很大挑戰(zhàn)。雖然對肝轉(zhuǎn)移瘤的治療在近些年取得了一些進(jìn)展,但由于診斷不及時,很多時候不能根治性切除腫瘤。因此,亟需一種能夠在早期發(fā)現(xiàn)肝轉(zhuǎn)移瘤存在的檢測方法。
由于腫瘤部位的免疫屏障受損,加上腐壞的腫瘤中心營養(yǎng)過剩,微生物通常會在此聚集繁殖。雖然人們過去也使用過細(xì)菌進(jìn)行癌癥治療,但都是直接將高濃度細(xì)菌注射到血液系統(tǒng)中,而這樣做會產(chǎn)生一定的安全隱患。為了讓細(xì)菌選擇性地只在肝臟內(nèi)繁殖,并盡量減少其在全身的擴散,研究人員們希望用口服的方式,利用正常的生理消化過程,讓細(xì)菌從腸道通過肝門靜脈進(jìn)入肝臟。
研究者通過轉(zhuǎn)基因手段制造了一種不會讓小鼠致病的大腸桿菌——E. coliNissle 1917( EcN)。在給小鼠喂食這種菌以后,通過核磁共振成像和病例組織分析,發(fā)現(xiàn)EcN僅在長有轉(zhuǎn)移瘤的肝臟進(jìn)行繁殖,在血液和其他健康器官上基本檢測不到,并且小鼠在服用EcN后沒有出現(xiàn)不良反應(yīng)。由于肝轉(zhuǎn)移瘤的來源較多,研究者分別利用人卵巢癌、腸癌,以及小鼠結(jié)腸癌、肺癌和胰腺癌細(xì)胞在小鼠身上誘導(dǎo)出了肝轉(zhuǎn)移瘤,結(jié)果發(fā)現(xiàn)EcN都可以在其中進(jìn)行繁殖——這意味著,EcN可以用來探測各種原因引起的肝轉(zhuǎn)移瘤。
接下來就是這種轉(zhuǎn)基因細(xì)菌最神奇的地方了。EcN會產(chǎn)生半乳糖苷酶,這種酶能夠?qū)u CJal(一種可溶的螢光素和半乳糖的結(jié)合體)分解產(chǎn)生螢光素。因此在給小鼠喂食EcN -段時間后,只需向小鼠血液中注入LuGal,收集尿液,然后利用試劑盒和分光光度計檢測其中的螢光素就可以了。
隨著患肝癌的病人越來越多,這種高敏感、無創(chuàng)、無放射性的方法可以用于長時間內(nèi)的多次檢測。這種檢測方法不但有利于盡早發(fā)現(xiàn)肝轉(zhuǎn)移瘤,同時還能減少治療產(chǎn)生的毒副作用。一旦需要結(jié)束治療,只需服用抗生素就能將EcN從體內(nèi)清除。此外,其他消化道腫瘤如大腸癌和結(jié)腸癌,也可以利用這一方法進(jìn)行檢測。
研究人員希望今后可以將這種方法應(yīng)用于臨床,不過在這之前,還需要進(jìn)一步研究這種口服益生菌是否會對人腸道內(nèi)的共生菌產(chǎn)生影響,以及是否會觸發(fā)免疫反應(yīng)。另外,如果能夠開發(fā)出廉價的尿檢試紙,將會讓這種方法更加方便快捷。