微生物工程菌治疗领域动态

#支原体 #铜绿假单胞菌肺部感染

2023年1月19日，西班牙巴塞罗那科学技术研究所 Luis Serrano 与 Maria Lluch-Senar 团队在 Nature Biotechnology 期刊上发表文章：Engineered live bacteria suppress Pseudomonas aeruginosa infection in mouse lung and dissolve endotracheal-tube biofilms，设计了一种精简基因组的减毒肺炎支原体，用于治疗铜绿假单胞菌引起的肺炎疾病。研究者通过前期研究筛选出了野生型肺炎支原体的关键致病基因，然后在另一低致病性支原体亚型（CV2）的基础上进行改造，降低致病性的同时，保留了其靶向细菌感染部位和驻留肺部组织的能力。由于多糖和海藻酸是肺部感染致病菌铜绿假单胞菌生物被膜的主要成分，研究者以减毒CV2为载体，通过表达糖苷水解酶和海藻酸裂解酶，实现了铜绿假单胞菌生物被膜的溶解。为实现抗菌效果，进一步设计了肺炎支原体表达细菌素pyocin，结果表明其对目标菌株具有良好的抗菌活性和特异性。该研究最终构建的CV2_HA_P1工程菌株显示出对体内铜绿假单胞菌生物膜的治疗和预防作用，为治疗肺部细菌感染提供了一种新模式。

#铜绿假单胞菌 #基因线路 #光遗传学 #肿瘤细菌疗法

2023年2月14日，中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所的金帆课题组在 National Science Review 期刊上发表文章：Programming the lifestyles of engineered bacteria for cancer therapy，成功将铜绿假单胞菌改造成具有实体瘤治疗功效的工程菌。研究团队首先通过敲除相关毒力基因构建了减毒的铜绿假单胞菌作为底盘菌株，然后设计了一种基因线路巧妙控制细菌体内的信使分子-环二鸟苷酸（c-di-GMP）浓度水平，低水平时细菌会处于浮游状态，定植能力较弱，但经近红外光诱导后细菌内部 c-di-GMP 浓度升高，进入生物被膜状态，菌体的肿瘤定植能力增强， 随后 c-di-GMP 浓度升高这一信号将诱导细菌裂解基因表达，实现治疗药物的控制释放。进一步研究显示，通过光照程序对肿瘤小鼠瘤内细菌的生活状态进行控制，可以实现对药物积累和药物释放的持续控制，所有小鼠的肿瘤生长均受到抑制，其中30%小鼠的肿瘤完全消失，表明该研究在肿瘤细菌治疗领域具有巨大的潜在应用价值。

doi: 10.1093/nsr/nwad031.

#大肠杆菌 #磁场 #肿瘤免疫

2023年3月23日，国家纳米科学中心的聂广军和赵潇团队在 Nature Communications 期刊上发表文章：Modular-designed engineered bacteria for precision tumor immunotherapy via patiotemporal manipulation by magnetic field，研究人员借助磁性纳米材料的磁热效应，实现交变磁场对体内细菌基因表达和药物释放行为的时间-空间精准操纵，最终实现肿瘤的精准免疫治疗。修饰在肿瘤靶向菌表面的顺磁性四氧化三铁纳米颗粒使其能够接收磁信号并将其转化为42℃热量，在热敏启动子的控制下启动裂解蛋白的表达，实现细菌的裂解和药物蛋白（抗CD47纳米抗体）的释放。同时，本工作发现并阐明工程菌裂解物的强大免疫原性能够有效激活抗原提呈细胞的I型干扰素通路，与CD47阻断疗法产生协同抗肿瘤效果，将CD47“别吃我”信号介导的天然免疫强化为CD8+ T细胞介导的适应性抗肿瘤免疫反应，对原位结肠肿瘤以及远端肿瘤产生强大的抗肿瘤作用。

#乳酸菌 #乙醇脱氢酶 #酒精代谢

2023年4月11日，中国科学院动物研究所的董孟团队在 Microbiology Spectrum 期刊上发表文章：Oral Probiotic Expressing Human Ethanol Dehydrogenase Attenuates Damage Caused by Acute Alcohol Consumption in Mice，设计构建了一种表达人乙醇脱氢酶（hADH1B）的益生菌，口服给药后可以增强小鼠肠道中的酒精降解。乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）是一种非致病性、非定植的食品级菌株，具有良好的安全记录，可以作为传递生物活性分子的载体。该研究将 hADH1B 基因插入到带有 GapA 启动子的 pNZ8149 质粒中，选择 L. Lactis 作为底盘细菌表达乙醇脱氢酶。结果表明，重组乳酸菌能减少乙醇的吸收，提高酒精耐受性，延长酒精耐受性时间，缩短饮后恢复时间。进一步研究发现，狂饮引起的肠道炎症和急性肝损伤均得到改善。这些发现表明该重组益生菌具有潜在的临床应用，可作为缓解酒精相关健康问题的有效手段。

#表皮葡萄球菌 #肿瘤特异性免疫

2023年4月13日，斯坦福大学的 Michael Fischbach 教授团队在 Science 期刊上发表文章：Engineered skin bacteria induce antitumor T cell responses against melanoma，通过开发遗传操作方法改造表皮葡萄球菌（一种人类皮肤上常见的细菌），表达肿瘤抗原，从而激活免疫反应。研究者首先设计表皮葡萄球菌分泌或表面展示非天然抗原-卵清蛋白（OVA），用其处理黑色素瘤小鼠，证明该工程菌在体外和皮肤上均可刺激抗原特异性 CD8+ 和 CD4+ T细胞，产生抗肿瘤活性，且无屏障破坏、不引发皮肤炎症。进一步研究发现，工程菌的抗肿瘤作用并不局限于皮肤和皮下组织，其诱导的T细胞可迁移并浸润到远端皮肤和肺转移的肿瘤中并展现出强抗肿瘤活性。工程菌的皮肤定植还可与免疫检查点阻断治疗发挥协同作用，在侵袭性黑色素瘤形成后开始治疗也能有效诱导肿瘤消退。本研究表明，可以利用量身定制的共生菌疗法来诱导特定的宿主免疫防御，用于治疗包括肿瘤在内的多种疾病，这一思路在将来的疾病治疗方面具有很大潜力。

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U-SynBio（优信合生） 由中国农业大学及顶级研究所的年轻生物学家创建， U-SynBio创业团队，掌握国内一流的生物技术，在合成生物学领域处于前列位置。

U-SynBio采用合成生物学技术，创建的活体生物药技术平台，初获成功,现处于产业化进程中。

满怀创新与创业的梦想，致力于中国LBP的探索，努力成为中国LBP行业的头部企业，是U-SynBio的愿景。