癌症腫瘤特別善於躲避身體的免疫反應，使治療變得困難。一項新的研究對一種常見的腸道細菌進行了基因改造，使其能夠從內部尋找並摧毀癌症腫瘤。腫瘤可以通過躲避身體的免疫反應而生存，有多種方式。一種是阻止免疫細胞參與趨化作用，這是免疫細胞檢測腫瘤並向其遷移以發動攻擊的過程。

趨化作用是由細胞因子驅動的，細胞因子是向其他免疫細胞發出信號的微小蛋白質。趨化因子是引起免疫細胞遷移的細胞因子的一個子集。

趨化因子CXCL16招募T細胞，即幫助對抗感染和癌症的白細胞，使其滲透到細胞中。CXCL16及其受體CXCR6已被證明可提高結腸癌和肺癌患者的存活率。而且最近的研究表明，CXCL16和CXCR6一起產生抗腫瘤免疫力。然而，沒有人發現一種將CXCL16送入腫瘤細胞環境的方法。

科學家們知道某些種類的細菌可以在腫瘤內生存已經有一段時間了。哥倫比亞大學研究人員的一項新研究利用了這一知識，將其與基因工程相結合，創造了一種通過招募人體自身的免疫細胞來瞄準和摧毀腫瘤的方法。

該研究的高級作者尼古拉斯-阿帕斯博士說：”通過幾十年的研究，我們了解了免疫反應是如何發展的，[我們]正在開發專門針對這些不連續步驟中每一個步驟的治療方法。”

該研究的關鍵是引入了大腸桿菌（E. coli）的工程益生菌菌株，這是一種人類腸道中常見的細菌。大腸桿菌被設計成包含一個同步裂解的路徑，這是一種利用某些細菌入侵體內疾病部位的先天能力的方式。

當細菌進入腫瘤時，該路徑被觸發，導致它們破裂，或裂解。裂解能使趨化因子反复局部傳遞，從而招募T細胞並增強抗腫瘤免疫力。

2019年，同樣的研究人員設計了一株非致病性細菌，使其像特洛伊木馬一樣，進入小鼠的腫瘤，從內部攻擊它們。他們發現，工程細菌清除了腫瘤，減少了腫瘤轉移的發生率。

在目前的研究中，除了使用一種工程細菌外，研究人員還將CXCL16的表達與另一種趨化因子CCL20相結合。CCL20吸引淋巴細胞（一種白細胞）和樹突狀細胞，樹突狀細胞負責通過向其他免疫細胞呈現抗原來啟動適應性免疫反應。

研究人員發現，將這兩種趨化因子結合起來增強了它們的治療效果，以一種以前無法獲得的方式加強了對腫瘤的免疫反應。

Arpaia說：”通過將其與驅動樹突狀細胞（一種關鍵的先天免疫細胞類型）浸潤和激活的趨化因子結合起來，對腫瘤抗原的檢測就會增加。”

他們在小鼠身上的實驗顯示，工程細菌對直接注射了該細菌的腫瘤以及沒有註射過的更遠的腫瘤產生了強烈的免疫反應。重要的是，這些細菌並沒有影響健康組織。

這些細菌只會在腫瘤環境中定植，而且它們只達到足夠數量後才能以誘導腫瘤內的裂解，所以我們無法在其他健康器官中檢測到細菌。

研究人員正在繼續完善他們的技術，以期將其用於人體臨床試驗。

該研究發表在《科學進展》雜誌上。