Nature子刊发表微生物疗法重要突破

　　微生物疗法是指用基因工程菌来对抗疾病。这一领域近年来发展得很快，人们已经在动物模型和人体内看到了成功的希望。不过，这些基因工程菌可能去到目标位点以外的地方。Caltech研究团队开发的方法解决了这个问题。

　　

生物通报道：微生物疗法是指用基因工程菌来对抗疾病。这一领域近年来发展得很快，人们已经在动物模型和人体内看到了成功的希望。不过，这些基因工程菌可能去到目标位点以外的地方。Caltech研究团队开发的方法解决了这个问题。

他们的基因工程菌会在特定温度下激活治疗程序，人们只需要通过超声工具温和加热靶位点的组织。举例来说，医生可以给癌症患者服用这种基因工程菌，然后用超声波加热肿瘤位点，促使细菌对肿瘤展开攻击。这项研究于十一月十四日发表在Nature Chemical Biology杂志上。

要制造这种温控细菌，研究人员首先得找到根据温度变化改变活性的遗传开关。他们最终确定了两个候选开关，一个来自沙门氏菌，另一个来自噬菌体。这两种蛋白都能结合DNA，根据温度开启或关闭基因回路。随后，他们通过称为“定向进化”的蛋白质工程技术，调节这两个开关所需的温度。

研究显示，对这些基因工程菌进行编程，可使其在患者发烧的时候停止释放药物或自毁。发烧可能意味着药物没有起作用，那么细菌终止活性对患者来说可能更好。研究人员还通过设计，使基因工程菌离开患者机体就发动自毁。机体外较低的温度可以激活死亡开关，避免基因改造后的细菌扩散到环境中。“我们能用温控开关控制细菌的多种行为，” Caltech的助理教授Mikhail Shapiro表示。

前不久，蒙特利尔综合理工学院、蒙特利尔大学和麦吉尔大学的研究人员获得了癌症研究的一个重大突破。他们将细菌制成了高效抗癌的微型生物机器人。这些细菌组成的军团能够通过血液到达肿瘤，对其中的活跃癌细胞精确用药。（更多详细信息参见：Nature子刊发布癌症研究的重大突破）

微生物组研究近年来特别热，科学家们纷纷尝试通过微生物组治疗人类疾病。Weill Cornell医学院的研究人员发现，特定肠道菌能利用免疫系统减轻中风的严重性。中风是世界上第二大致死疾病，每年都有数百万人因为中风而死亡，还有更多的人因为中风永久性残疾。这种毁灭性的疾病常常毫无征兆地发生，令患者突然丧失独立生活的能力。（更多详细信息参见：Nature医学惊人发现：肠道菌能缓解中风？）

科学家们还发现，对微生物组用药可以治疗心脏病。Cell杂志发表的这项研究显示，地中海式饮食通过改变肠道菌的活性来发挥健康效应。膳食补充一种在红酒和橄榄油中含量丰富的天然化合物，可以防止小鼠肠道菌将不健康食品转化为堵塞动脉的代谢副产品。研究人员在此基础上开发了首个干涉肠道菌代谢活性的药物，这种药物有望治疗人类的心脏病。（更多详细信息参见：Cell重磅成果：从微生物组治疗心血管疾病）

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：Tunable thermal bioswitches for in vivo control of microbial therapeutics.