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加拿大滑鐵盧大學新聞稿中指出，該校研究人員正在研發新癌症療法，利用經過特殊改造的細菌從內部吞噬腫瘤。這種策略依賴那些天生就能在無氧環境中生存的細菌，這使得許多實體腫瘤的內部成為理想的標靶，因為腫瘤核心由死亡細胞組成，而且缺氧。
滑鐵盧大學化學工程教授奧科因（Marc Aucoin）說，「細菌孢子進入腫瘤後會發現，腫瘤內部營養豐富但缺氧，而這正是這種微生物偏好的環境，於是它們開始吸收養分並不斷生長。」
找到細菌適合腫瘤無氧環境
這個方法的關鍵在於一種名為產孢梭狀芽孢桿菌 （Clostridium sporogenes）的細菌，常見於土壤中，且只能在完全無氧的環境下生長。這種細菌適合腫瘤內部的無氧環境。
不過，這裡有個生物學上的難題：當這些會吞噬癌細胞的細菌到達腫瘤的外圍時，會暴露在低氧環境中，在還沒澈底摧毀腫瘤前就已經死亡。
為了解決這個問題，研究人員將比較能耐受氧氣的相關細菌基因植入這種細菌中，使它能夠在目標腫瘤外圍存活更久。
加拿大滑鐵盧大學研究團隊開發癌症新療法，透過改造細菌從內部吃掉腫瘤。此為腫瘤示意圖。（Shutterstock）群體感應啟動耐氧功能
接著他們找到一種方法，利用群體感應（Quorum sensing）現象，在適當的時機啟動這種耐氧基因，這一點非常關鍵，能避細菌在血液等富含氧氣的環境中意外生長。
簡單來說，群體感應是指細菌釋放化學訊號的過程。只有當腫瘤內的細菌數量夠多時，訊號才會強到足以啟動耐氧基因，確保這種情況不會太早發生。
在先前的研究中，研究人員證明他們可以透過基因改造，使產孢梭狀芽孢桿菌更能耐受氧氣。在後續的實驗中，他們對細菌進行編碼，讓細菌產生綠色螢光蛋白，來測試它們的群體感應系統，並確認這個系統在預定時刻會被啟動。
滑鐵盧大學應用數學系教授英格爾斯（Brian Ingalls）說，「我們利用合成生物學構建一個類似電子電路的系統，但我們用的是DNA片段，而不是電線。每個片段都有它的作用，當正確組裝在一起時，就會形成一個系統，以可預測方式運作。」
研究人員現在計畫將耐氧基因和群體感應時間控制機制整合到同一種細菌中，並在臨床前試驗中對腫瘤進行測試。研究成果已發表在《美國化學學會合成生物學》（ACS Synthetic Biology）期刊。◇
