美国哥伦比亚大学Redenti等发现，以益生菌作为个体化疫苗疗法载体，经合成和工程改造的大肠埃希菌Nissle 1917（Escherichia coli Nissle 1917，EcN），能作为搭载肿瘤新抗原的平台，显著增强疫苗疗法的安全性和免疫原性，有效激活T细胞主导的全身抗肿瘤免疫应答，以此同时杀伤原发肿瘤和远处转移灶。（Nature. 2024年10月16日在线版）

研究者以益生菌Nissle 1917（一种非致病性的大肠杆菌）为基础设计了肿瘤特异性的细菌疫苗，这些改造过的细菌能表达肿瘤独特的新生抗原，引发高度靶向性的免疫刺激，既能帮助控制原位肿瘤体积，又能阻止循环系统中的肿瘤细胞进行转移。

新生抗原是肿瘤治疗中比较有前景的研究热点，新生抗原有独特的氨基酸序列，健康细胞没有新生抗原，靶向新生抗原的药物可避免对健康细胞带来损伤。不同患者和不同肿瘤的新生抗原有差异，因此需要根据个体来设计相应的靶向治疗，这就需要高效的新生抗原设计和生产平台。而细菌恰好能承担这一任务，细菌已成为广泛使用的蛋白生产工具，可通过改造细菌的基因使其表达所需的蛋白质，新生抗原也可以交由细菌去生产。

人体肠道有大量肠道菌群，有研究发现有些肠道菌可离开肠道到肝脏和淋巴结等部位定植和存活下来，还有一些出现在肿瘤内部。有研究显示，肿瘤中的细菌可一定程度上抑制肿瘤细胞生长，因其可刺激免疫反应的产生，但这种刺激往往不够持久或引导杀灭肿瘤的效率不高。研究者从中获得启发，既然天然状态下，细菌的免疫刺激不具备特异性，那么人为改造细菌使其表达肿瘤的抗原蛋白，能否使其引发靶向性免疫刺激，发挥杀伤肿瘤作用？

研究者选用了CT26小鼠结直肠癌细胞系，对其进行了外显子与转录组测序。根据测序结果与现有数据库的比对，确认了CT26特异性的突变序列，并从中筛选出了最合适的新生抗原序列。

除了将新生抗原序列插入Nissle 1917的基因中，研究者还额外进行了一些设计，比如去除细菌的两种蛋白酶来增加新生抗原累积，另外抑制细菌产生免疫逃逸的机制，让细菌在完成任务后或找不到肿瘤时逐渐被免疫系统清除。

研究者尝试将CT26肿瘤移植到小鼠皮下，一段时间后分别向肿瘤内部注射了野生型Nissle 1917菌株，即能产生新生抗原的改造菌株。结果显示，野生型菌株未展现出控制肿瘤生长效果，但改造菌株逐渐发挥出强大的抗肿瘤效应，与对照组相比，小鼠肿瘤体积缩小，生存期显著延长。

肿瘤内部有更高水平的白介素-12p70，该分子能刺激辅助T细胞1，提升免疫系统清除肿瘤的效率。研究者在肿瘤内部检测到了白介素-12p70水平显著升高，这是TH1免疫应答被有效激活的标志，且经改造的益生菌只会存在于肿瘤部位，在身体其他部位和血液循环中则会被快速清除，这些都说明益生菌疫苗疗法成功达成了设计目标；此外，对结直肠癌细胞在肺部形成的远处转移灶，瘤内注射或静脉给药也能实现有效杀伤、从而显著延长小鼠生存。

对肿瘤内免疫细胞动态变化的分析也证实，益生菌疫苗疗法先是使肿瘤引流淋巴结（TDLNs）内的2型经典树突状细胞（cDC2s）数量大幅增加，再由它们负责呈递新抗原，有效激活肿瘤特异性CD4+/CD8+ T细胞，主导接下来的抗肿瘤免疫应答，同时肿瘤内的CD4+调节性T细胞和抑制性肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）都明显减少，符合免疫应答激活的表现。

研究者接下来又在转移性黑色素瘤小鼠模型身上，重复了以上的益生菌疫苗疗法制备和治疗过程，证实益生菌疫苗也对黑色素瘤明确有效，那么这种疗法就具有普适性，只要针对不同肿瘤、不同患者分别进行新抗原筛选和疫苗制备即可。

静脉注射细菌疫苗也可发挥肿瘤抑制效果，研究者能在肿瘤内部检测到定植的Nissle 1917改造菌株，而循环系统中的细菌则会逐渐被清除，不会产生细菌感染的情况。若提前注射细菌疫苗，再进行肿瘤移植，也能阻止肿瘤发展。根据长期观察，细菌疫苗可预防同类型肿瘤的再次生长，因此还能发挥防止肿瘤复发的作用。

研究者认为，在确认了这一流程的可行性之后，未来可为人体抗肿瘤治疗提供新的手段，只需获得患者的肿瘤样本，即可通过基因测序找到特异性的新生抗原，构建出治疗性细菌疫苗回输患者体内，发挥抗肿瘤效果。

（编译 张俊熙 张铭珊）