沙门氏菌常见於未熟透的肉类、生的蛋及蛋製食品,是引致食物中毒的病原体,一般会引起呕吐、腹泻及腹痛。香港大学(港大)李嘉诚医学院生物医学学院的研究团队最近成功将沙门氏菌改造成一种名為「YB1」的厌氧细菌,此细菌只能在癌肿瘤等缺氧环境中生长及繁殖,令癌肿瘤生长被有效抑制,又不会危害正常细胞。研究团队最近已透过香港大学技术转移处成功為「YB1」厌氧细菌取得美国专利,同时亦正為这项技术向多个国家及地区申请专利,期望未来可将「YB1」製成针对肿瘤的标靶药物,為癌症病患带来新希望。

「YB1」厌氧细菌
港大李嘉诚医学院生物医学学院研究团队透过最先进的基因工程重组技术,以及运用合成生物学的概念,成功将沙门氏菌改造成一种「专性」厌氧细菌,并命名為「YB1」。「YB1」不仅保存了沙门氏菌原有的毒性,而且只会在缺氧环境中(如人类体内的肿瘤)生存,更不会对正常含氧组织造成损伤。因此,「YB1」作為标靶,能在不伤害身体其他正常组织的前提下选择性地针对肿瘤,成為一种更安全地对抗癌症的临床工具。
利用肝癌和乳腺癌的小鼠模型,研究团队初步证明了「YB1」是有效及安全的癌症治疗方案。实验结果显示,「YB1」能在肿瘤内部繁殖并有效地抑制肿瘤转移,相反在正常组织中则被迅速清除。在乳腺癌的小鼠模型中,「YB1」可令肿瘤的生长速度减缓约50%,而且能完全抑制肿瘤的肺转移。在肝癌的小鼠模型中,「YB1」可充分抑制肿瘤的生长,和对照组相比,抑制程度高达九成。研究指除了肝癌及乳腺癌,「YB1」亦有抑制其他肿瘤生长的效果,例如神经母细胞瘤。
未来研究方向
目前,研究团队正致力於开发这种新型细菌的其他用途。领导是次研究的香港大学李嘉诚医学院生物医学学院教授黄建东教授表示:「『YB1』具有选择性地在肿瘤中生长的特性,它可以被视为一种『导弹』,通过携带各种治疗性蛋白质和药物,将破坏性的『弹头』运送至肿瘤组织中,消除肿瘤。」為进一步提升疗效,研究团队利用「YB1」携带不同的药物治疗癌症。实验显示,在乳腺癌小鼠模型中,携带白喉毒素的「YB1」不但能百分之百抑制肿瘤生长,而且可以令肿瘤缩小及促使肿瘤细胞死亡,肿瘤在26%的小鼠中完全消失,彻底治愈癌症。在治疗后观察的4个星期内,细菌治疗组的小鼠全数生还,而实验中对照组的小鼠则在第15天左右全部死亡。预计「YB1」可於数年后进入临床试验阶段。
研究背景
癌症是最致命的疾病之一。目前的治疗方法,如化疗或放射治疗并不能治愈大部分的癌症患者。由於肿瘤细胞迅速增加及肿瘤区域血液供应不足,导致肿瘤内往往出现缺氧的情况,而缺氧与肿瘤对治疗出现抗药性有密切的关係。缺氧可激发肿瘤细胞适应不良环境,防止肿瘤细胞死亡及促进肿瘤恶化,因此令治疗对肿瘤细胞的杀伤效果大打折扣。
近年来,利用细菌治疗肿瘤已经成为癌症治疗研究的一个新兴领域。早在19世纪90年代,人们发现感染厌氧细菌可消除部分或整个恶性肿瘤。然而,患者也往往由於细菌的严重感染而死亡。当时人们并不知道如何控制细菌的感染,以提升治愈率。随著基因工程技术和合成生物学的发展,这种情况已逐渐改变。现在研究人员可利用基因工程技术改造细菌,使其更适用於癌症治疗。
有关研究团队
是次研究由香港大学李嘉诚医学院生物医学学院教授黄建东教授领导,其他参与研究人员包括博士后研究员于斌博士、研究助理石蕾博士、副研究员林秋彬博士、博士研究生许晨小姐以及李明蒓博士和杨梅博士。
有关香港大学技术转移处
香港大学技术转移处负责管理港大知识產权资產的使用,為大学的研究人员提供专利、特许权及其他有关科研技术商业化的支援。作為港大与社会在技术商业化方面的桥樑,技术转移处透过与工商界建立紧密合作关係,致力协助业界运用港大的知识、创新意念及专门技术。
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