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scimonth - science translational medicine | 2014-08-19 | 人氣:4358

 

約翰霍普金斯大學坎摩爾癌症中心的研究人員表示,他們改造了諾維氏梭菌(Clostridium novyiC noyvi-NT),並使其可對老鼠、狗以及人類癌症產生強力且精確地抗癌反應。

 

這張照片為狗腫瘤切片的革蘭氏染色圖,其中深色桿狀為細菌Credit: David L. Huso and Baktiar Karim of the Johns Hopkins Department of Pathology.

這張照片為狗腫瘤切片的革蘭氏染色圖,其中深色桿狀為細菌

Credit: David L. Huso and Baktiar Karim of the Johns Hopkins Department of Pathology.

 

在自然環境下,諾維氏梭菌棲居於土壤中。這種梭菌會感染牛、羊以及人類,並導致組織受損。由於這株菌是厭氧菌,所以在缺氧或無氧的環境下生長較佳。也因為這種特性,細菌會攻擊供氧量不足的組織,而癌細胞旺盛的代謝能力,使得其對氧氣消耗量極大,因此腫瘤內部的血氧濃度相對缺乏。放射線以及化療都難以影響的腫瘤深處對梭菌來說如魚得水,因此研究人員嘗試以該方式破壞腫瘤內部。另一方面,由於細菌本身會產生毒素,所以研究人員特別將毒素生成基因剃除,將治療風險降低。

 

為了進行研究,研究員直接將C noyvi-NT以針管注射至16隻研究犬的腫瘤內部。在第一次療程裡,六隻注射完 ​ C noyvi-NT後21天便出現抗癌反應,其中三隻的腫瘤最後完全消失,另外三隻的腫瘤也萎縮了30%。

 

但這畢竟是細菌感染,多數狗兒都出現細菌感染的症狀,如:發燒、膿瘡以及發炎。這份研究論文發表在8/13號的Science Translational Medicine網站上。

 

注射C noyvi-NT孢子治療癌症的第一期臨床試驗​,在德州大學安德森癌症中心進行。一位女病患罹患了軟組織肉瘤,此時已進入癌症末期,原先長在腹部的腫瘤已經轉移。研究人員將梭菌芽孢注入她手臂的轉移腫瘤上,結果明顯縮小病患手骨周圍的腫瘤大小,但病患的發炎反應也十分嚴重,同時形成膿瘡。「我們目前測試的病患還太少,所以無法完全確定在狗身上出現的抗癌反應,確實能在人身上發揮效用。」獸醫學博士尼可拉斯.羅伯斯表示。

 

該癌症中心專攻腫瘤學研究的周醫師表示:「使用細菌來治療癌症的其中一項優勢在於,要調整這些細菌其實相當簡單,例如我可以配合療程所使用的藥物作修正,或者像這次引起的免疫反應太過強烈(毒性仍稍高),我們便能針對這點調整細菌,改善下一次的狀況。」周醫師已經與約翰霍普金斯的研究夥伴研究C noyvi抗癌劑約莫十多載,當年他們讀到克萊毒素(Coley's toxins)的故事後決定朝這方向研究。

 

照片來自維基百科克萊毒素

1891年時,居住在康乃狄克州米德爾敦威廉.克萊醫師發現到發炎與病患腫瘤變小有明顯關聯。在1893年時他將死亡的化膿鏈球菌黏質沙雷氏菌混合並注入病患體內,並發表論文表示這對癌症患者的好處。確切的實驗數據與結果讓人難以反駁,但當時美國癌症學會對此仍採取保守態度,並認為還需要更進一步的確認。不過隨著免疫研究的進展,大家也漸漸了解背後的機制與原理,並逐漸受到癌症研究領域的重視。而威廉.克萊也就成了癌症免疫療法的祖師。

順帶一提,今日著名的TNF-α(腫瘤壞死因子)便是後人從他當年的研究中標定出來的。

 

 

為何研究人員要將目光聚焦在軟組織肉瘤呢?原因是因為軟組織肉瘤通常會在居部區域內發展,並散佈於一般組織中。而梭菌芽孢無法在一般組織中萌芽,於是便只能攻擊耗氧量極高或稍微缺氧的癌細胞,具選擇性地攻擊癌化細胞。

 

這張照片同樣是狗腫瘤切片,但是以蘇木精以及伊紅染色。亮粉紅的區域代表周圍有腫瘤細胞在壞死。黑色部分則為組織鈣化區域。Credit: Credit: David L. Huso and Baktiar Karim of the Johns Hopkins Department of Pathology.

這張照片同樣是狗腫瘤切片,但是以蘇木精以及伊紅染色。較量的區域代表周圍有腫瘤細胞在壞死。

黑色部分則為組織鈣化區域。Credit: Credit: David L. Huso and Baktiar Karim of the Johns Hopkins Department of Pathology.

 

約翰霍普金斯的神經腫瘤學家維蓮娜.史戴齊將芽孢注入患有膠質細胞瘤的大鼠腦內。觀察顯示治療確實殺死癌細胞且健康細胞亦無受到太大影響。同時治療也延長大鼠的存活時間,接受治療的罹癌大鼠平均存活33天,而未接受C noyvi-NT注射的一般罹癌大鼠只能存活18天。

 

之後研究便進行一開始所談到的犬類實驗,為何要用狗來測試呢?這是因為狗與人類癌症在基因作用上其實極為類似,同時牠們與人類一樣會生成自發性癌症。所以狗在患上癌症時所服用的抗癌藥其實和人類是一樣的,有時甚至連作用機制都類似。而這個實驗在注射孢子的狗身上就觀察到許多不同的抗癌反應以及炎症副作用

 

周教授表示目前注射C noyvi-NT芽孢的人體試驗正在進行,但目前還無法猜測最後的結果會如何。「我們預期C noyvi-NT可能會引起某些病患的強烈反應,就如同其他的療法一樣有所缺失。所以我們希望了解這種療法讓病患能夠接受的容忍範圍為何?」同時周教授還認為可以嘗試配合如化療、放射線等傳統療法治療。史戴齊則建議:「有些傳統療法會增加癌細胞的缺氧程度與區域,搭配上這點可讓梭菌的感染以及抗癌效率更高。」周教授:「當梭菌感染癌細胞時會誘發強烈的免疫反應,並讓癌細胞因此受到牽連。」

 

 

 

而最早在老鼠身上試驗的報告則有記載到,C noyvi-NT在讓癌細胞初次感染後可能會讓身體建立長期免疫反應機制對抗移轉癌細胞,不過這點在狗與人類身上還有待觀察。

 

 

原文網站 : MedicalXperss

論文     :  

"Intratumoral injection of Clostridium novyi-NT spores induces antitumor responses" by N.J. Roberts et al. Science Translational Medicine, stm.sciencemag.org/lookup/doi/… scitranslmed.3008982

編輯&翻譯:林建霖

 
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