细菌已被改造为生产抗癌药物，并在肿瘤深处自毁以释放这些载荷。与化疗联合使用，这种方法在小鼠肝癌模型中缩小肿瘤的效果优于单独化疗。
为了开发这种癌症疗法，加州大学圣地亚哥分校的科学家们转向了沙门氏菌，因为这种细菌喜欢在肿瘤中定殖，以此来躲避身体的免疫系统。该细菌经过改造，可以产生毒素溶血素，以及一种趋化因子，以召集宿主自身的防御机制。他们还设计了一个“自毁开关”，当触发时会导致细胞破裂。
在肝癌小鼠模型中进行测试时，细菌的疗效并不优于单独化疗，但联合使用时效果显著。“对于联合疗法，我们观察到肿瘤体积减小，转移性癌症小鼠的预期寿命增加了50%，”资深作者杰夫·哈斯蒂说。“把细菌想象成一支进入敌后，到达肿瘤内部的军队，而化疗很难到达那里。”该研究小组此前曾报告说，口服的工程大肠杆菌会在肝肿瘤组织中定殖，但不会在健康器官中定殖。
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细菌的同步自毁受一种小的信号分子 AHL 控制，该分子在细胞内外流动。其产生受到 AHL 存在刺激，因此随着细菌菌落的增长，该分子的水平也会上升。一旦 AHL 的浓度超过阈值，就会产生一种蛋白质，破坏细菌的细胞壁，释放其致命载荷。
一旦肿瘤中的沙门氏菌密度达到数千个细菌细胞，自毁开关就会被触发，释放更多的抗癌药物并杀死 90% 的细菌。剩余的 10% 细菌会重新繁殖。这种生长、自毁和药物释放的循环会持续进行。
细菌在约 18 天后会失去递送药物的能力，但口服给药意味着很容易再服用一剂。“我们目前正在改造细菌，使其能够杀死先前剂量中残留的任何细菌，以及癌细胞，从而彻底清除，”哈斯蒂说。
“这是一种巧妙的方法，”美国马里兰州约翰霍普金斯大学的肿瘤学家 周世斌 评论道，他撰写了一篇随附的观点文章。“这种方法的优势在于细菌同步裂解，因此其种群会缩小。这是一种安全机制。”这会将细菌种群限制在一定的大小，从而最大限度地降低患者出现不良全身炎症反应的风险。“这改变了我们对如何改造细菌的思考方式。这也是一个开始，现在可以测试更有效疗法的组合，”周补充道。
本文经 《化学世界》 许可转载。该文章于 2016 年 7 月 21 日首次发表。