《Biomaterials》：Living therapeutics: Precision diagnosis and therapy with engineered bacteria
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本文聚焦工程菌在癌症治疗领域的进展。阐述细菌疗法优势，如靶向肿瘤、激活免疫等，介绍基因工程和化学修饰技术提升其疗效的应用，探讨面临挑战与前景，为精准肿瘤学中工程菌疗法的发展提供见解。
引言
癌症作为全球主要致死病因，起源多样，特征复杂，即便现有诊疗手段不断进步，它依旧是严重威胁人类健康的顽疾。传统治疗方式，像手术、化疗和放疗，存在诸多局限，免疫疗法也面临疗效差异、免疫反应风险等问题。在此背景下，工程菌疗法崭露头角，备受关注。
利用细菌治疗疾病的历史可追溯到 19 世纪，威廉?B?科利（William B. Coley）研发的科利毒素（Coley's toxins）取得了不错的治疗成果。如今人们发现，多种细菌，比如沙门氏菌（Salmonella）、艰难梭菌（Clostridium difficile）等，具备肿瘤靶向能力。细菌能在肿瘤微环境（TME）中生存，还可刺激免疫反应。通过基因和化学修饰，工程菌不仅能精准靶向肿瘤，减少副作用，还能作为药物载体，释放治疗物质，激活抗肿瘤免疫反应。
不过，细菌疗法的临床应用受限于生物安全性问题。为此，科研人员采用基因工程，构建依赖特定营养物质的菌株，或加入自杀开关；运用基因敲除和修饰技术降低菌株毒性；借助表面修饰和封装技术，增强对 TME 的靶向性，减少在正常组织的增殖。此外，综合免疫调节、个性化治疗方案和严格临床监测等策略，也有助于控制细菌水平，保障治疗安全。
工程菌在癌症治疗中的多方面治疗潜力
工程菌在癌症治疗中展现出多方面的治疗潜力，实现了治疗模式的转变。一方面，它们能巧妙适应 TME 的缺氧、酸性和营养匮乏等恶劣环境，这是攻克复杂 TME 难题的关键。另一方面，工程菌自身的运动能力有助于精准地将药物递送至肿瘤部位，极大地提升了治疗效果 。
用于癌症治疗的工程菌系统
相较于传统治疗方法，工程菌疗法具有显著优势，如更高的选择性和更低的全身毒性，是极具潜力的肿瘤治疗手段。细菌独特的治疗机制使其在肿瘤靶向干预领域备受瞩目。后续研究将着重探索工程菌作为递送系统的具体应用，从多个角度深入剖析其在癌症治疗中的作用 。
临床研究与现存挑战
自 1891 年科利等人首次使用化脓性链球菌（Streptococcus pyogenes）和粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）治疗癌症以来，大量临床试验和研究致力于探索不同菌株在癌症治疗中的潜力。但由于癌症患者的肿瘤异质性，多数细菌治疗策略仍处于实验阶段，难以充分发挥其临床应用价值 。
结论
工程菌作为活体疗法，为肿瘤靶向精准肿瘤学带来了全新变革。凭借在肿瘤内定位的天然能力和复杂的基因修饰潜力，工程菌平台相较于传统疗法具备独特优势。它们能够被设计用于递送治疗载荷、激活免疫反应或干扰癌细胞关键信号通路，为癌症治疗开辟了新的道路 。未来，随着研究的深入，工程菌疗法有望在癌症治疗领域取得更大突破，为更多患者带来希望 。
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