花私齊，華子春，2*

1中國藥科大學(xué)生物藥物學(xué)院，江蘇 南京 211198；2常州南京大學(xué)高新技術(shù)研究院暨江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所，江蘇 常州 213164

早在1870 年代，人類就在腫瘤中發(fā)現(xiàn)細菌，并嘗試利用細菌治療腫瘤［1］。近年來研究發(fā)現(xiàn)，癌癥與微生物群之間存在關(guān)聯(lián)，不同的癌細胞中存在著獨特的細菌種群，乳腺癌中具有更多樣化的細菌類型，如變形菌門和放線菌門等［2］，而結(jié)直腸癌中厚壁菌門和擬桿菌門最為豐富［3］。研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤內(nèi)細菌的存在可能與腫瘤治療效果有關(guān)，F(xiàn)u 等［4］發(fā)現(xiàn)在生理條件下瘤內(nèi)細菌增強了宿主細胞的生存能力，促進乳腺癌的轉(zhuǎn)移和定植；細菌還在化療藥的耐藥性方面發(fā)揮關(guān)鍵作用［5］，胰腺癌中的細菌可以通過代謝產(chǎn)生的胞嘧啶脫氨酶使化療藥吉西他濱失活，導(dǎo)致化療失敗。研發(fā)時空特異性的抗腫瘤細菌進行癌癥免疫治療，為腫瘤治療提供一個全新的治療策略，因而備受關(guān)注。本文總結(jié)了癌癥細菌免疫療法的最新臨床研究進展，討論該研究領(lǐng)域的未來發(fā)展方向。

1 卡介苗（bacillus Calmette-Guérin，BCG）在臨床治療中的研究進展

BCG是由法國科學(xué)家Guérin和Calmette通過13年的傳代培養(yǎng)獲得的減毒結(jié)核桿菌［6］，長期以來，BCG 主要作為疫苗用于結(jié)核病的預(yù)防接種。1928年，Pearl等［7］發(fā)現(xiàn)結(jié)核病患者的膀胱癌發(fā)病率較低，隨后科研人員嘗試使用BCG 膀胱灌注的方法治療膀胱癌患者，并獲得成功［8］。1990年，美國聯(lián)邦藥物管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)BCG用于膀胱原位癌的治療，并成為非肌層浸潤性膀胱癌（non muscle-invasive bladder cancer，NMIBC）治療的一線療法。BCG 是迄今為止在癌癥治療中開展臨床試驗最多的細菌，被設(shè)計、改造成表達多種抗腫瘤蛋白的工程菌，以進一步提高其療效。

VPM1002BC 是一株轉(zhuǎn)基因BCG［9］，它將脲酶C基因替換成能破壞吞噬膜穩(wěn)定性的李斯特溶菌素hly基因，從而獲得免疫原性更好、不良反應(yīng)更低的改良型BCG。新近的一項Ⅰ/Ⅱ期單臂試驗顯示［10］，對BCG 治療后復(fù)發(fā)的患者使用改良的VPM1002BC 后無復(fù)發(fā)率（relapse-free rate，RFR）為49.3%，有近一半的患者沒有再復(fù)發(fā)，并且VPM1002BC 具有良好的耐受性和安全性。不同患者對BCG 治療的敏感性差異較大。對于單獨使用BCG治療無效的患者，聯(lián)合免疫治療方案可以提高膀胱內(nèi)BCG 療法的反應(yīng)率。白細胞介素-15（interleukin-15，IL-15）的超激動劑復(fù)合物N-803可促進自然殺傷細胞（natural killer cell，NK細胞）和CD8+T細胞的增殖和活化、從而增強對腫瘤細胞的殺傷作用。Ⅰb期臨床研究數(shù)據(jù)顯示，接受N-803 聯(lián)合BCG 膀胱內(nèi)灌注治療的9 例患者在6 年后均無復(fù)發(fā)，所有患者獲得完全緩解（complete response，CR）［11］。免疫抑制分子程序性死亡受體-1（programmed cell death protein 1，PD-1）在腫瘤免疫逃逸中發(fā)揮重要作用［12］，針對PD-1的抑制劑已應(yīng)用于多種泌尿系統(tǒng)腫瘤中［13］。使用抗PD-1 單克隆抗體Pembrolizumab（派姆單抗）作為肌層浸潤性膀胱癌（muscle-invasive bladder cancer，MIBC）患者的輔助治療手段，Ⅰ期臨床研究［14］結(jié)果表明BCG和Pembrolizumab 的聯(lián)合治療是安全的，并且42%的患者達到了主要研究終點——病理完全緩解。

2 李斯特菌（Listeria monocytogenes，Lm）在臨床治療中的研究進展

單核細胞增生Lm能將腫瘤抗原選擇性的遞送至主要組織相容性復(fù)合體-1 類（major histocompatibility complex-Ⅰ，MHC-Ⅰ）類和MHC-Ⅱ類分子途徑，并誘導(dǎo)T 淋巴細胞對Lm呈遞抗原的強烈反應(yīng)［15-16］。將腫瘤相關(guān)抗原轉(zhuǎn)入減毒Lm可以顯著增強機體的免疫應(yīng)答［17-18］。GVAX 是由粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子組成的胰腺癌疫苗，可誘導(dǎo)T淋巴細胞針對包括間皮素在內(nèi)的腫瘤相關(guān)抗原產(chǎn)生免疫反應(yīng)，與環(huán)磷酰胺（cyclophosphamide，Cy）聯(lián)用可以抑制調(diào)節(jié)性T 細胞（regulatory cell，Treg）功能，增強疫苗效果。CRS-207 是一種分泌間皮素的減毒單核Lm，研究者發(fā)現(xiàn)在胰腺癌動物模型中使用GVAX 和CRS-207 可以產(chǎn)生協(xié)同抗腫瘤的效果，隨后的臨床研究數(shù)據(jù)表明單用GVAX治療患者的中位總生存期（overall survival，OS）為4.6個月，而同時接受這兩種腫瘤疫苗的患者的中位OS 為9.7 個月，CRS-207 的加入可以顯著延長胰腺癌患者的生存期［19］。在另外一項Ⅰb 期臨床研究中［20］，研究人員在35 例晚期惡性胸膜間皮瘤患者身上采用CRS-207聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化療（鉑類+培美曲塞）的治療方案，最終1 例患者腫瘤完全消失，19 例患者（89%）腫瘤明顯縮小，10 例患者（29%）腫瘤穩(wěn)定，中位無疾病進展生存時間（progression-free survival，PFS）為7.5 個月，中位OS為14.7個月。

減毒基因重組LmADXS11-001 能分泌李斯特溶血素O（LLO）、與人乳頭瘤病毒（human papilloma virus，HPV）的E7致癌蛋白相結(jié)合，從而激活MHC-Ⅰ類通路，臨床用于治療宮頸癌和頭頸癌。ADXS11-001 的一項Ⅱ期臨床試驗數(shù)據(jù)顯示［21］，在26 例轉(zhuǎn)移性或復(fù)發(fā)性的宮頸癌患者中，ADXS11-001 的治療使38.5%的患者達到了12 個月的OS，并且治療的耐受性良好，無嚴重不良反應(yīng)。

3 沙門氏菌在臨床治療中的研究進展

減毒沙門氏菌是目前細菌抗腫瘤領(lǐng)域研究較多的一種兼性厭氧菌，它可以利用自身兼性厭氧的特點靶向腫瘤部位，在多種動物腫瘤模型中表現(xiàn)出了較好的抑瘤效果［22-23］。沙門氏菌可以作為藥物載體遞送核酸藥物、腫瘤疫苗等，既可增強藥物活性，同時又可降低藥物毒性。此外，沙門氏菌偏愛腫瘤的乏氧和壞死區(qū)域，而傳統(tǒng)放化療則只能作用于血管豐富的腫瘤組織，將沙門氏菌治療與傳統(tǒng)療法聯(lián)用有望協(xié)同提高抗腫瘤效果［24］。VNP20009 是缺失脂質(zhì)A 合成基因msbB和嘌呤合成基因purI的減毒沙門氏菌，在小鼠模型中具有良好的抑瘤效果［25］。Ⅰ期臨床試驗結(jié)果顯示［26］，盡管VNP20009 有較高的體內(nèi)安全性，但只在部分患者的腫瘤部位出現(xiàn)了定植，而且沒有觀察到腫瘤的消退。為提高其治療效果，研究者［27］在VNP20009 中轉(zhuǎn)入大腸桿菌胞嘧啶脫氫酶的表達質(zhì)粒，同時每日口服5-氟胞嘧啶（5-fluorocytosine，5-FC），該酶能將無毒的5-FC 轉(zhuǎn)化對腫瘤細胞有殺傷作用的5-氟尿嘧啶（5-fluorouracil，5-FU），通過細菌瘤內(nèi)給藥的方式在3例患者身上進行了測試。在2例患者的腫瘤組織內(nèi)觀察到了細菌的定植，治療后無不良反應(yīng)，但沒有觀察到腫瘤的消退。盡管VNP20009在動物腫瘤模型中取得較好的抑瘤作用，但其臨床試驗均不理想。VNP20009毒性基因的缺失可能與抗腫瘤效果的減弱有關(guān)，因此毒力的降低與臨床療效之間的平衡是細菌臨床應(yīng)用的重要挑戰(zhàn)。

4 諾氏梭菌在臨床治療中的研究進展

Clostridium novyi-NT 是一株消除了α-毒素的減毒的諾氏梭菌［28］，它是一種嚴格厭氧菌，腫瘤組織內(nèi)部缺氧區(qū)域為Clostridium novyi-NT 提供了完美的生長環(huán)境，使其成為缺氧實體瘤的理想溶瘤菌。研究人員首先對16只自然發(fā)生腫瘤的狗進行了試驗［29］，瘤內(nèi)注射Clostridium novyi-NT后，有6只狗產(chǎn)生了抗腫瘤反應(yīng)。有3 只顯示腫瘤完全消除，另外3 只腫瘤的大小減小了30%。隨后研究人員對24 例難治性實體瘤患者實施瘤內(nèi)注射Clostridium novyi-NT孢子，Ⅰ期臨床試驗顯示出Clostridium novyi-NT 可控的不良反應(yīng)，42%的患者出現(xiàn)了腫瘤消退［30］。Clostridium novyi-NT的注射引發(fā)了短暫的全身細胞因子反應(yīng)并增強了腫瘤特異性T細胞反應(yīng)。另有一項使用Clostridium novyi-NT聯(lián)合免疫檢查點抑制劑Pembrolizumab（派姆單抗）的抗腫瘤臨床試驗（NCT03435952）正在進行中。

5 益生菌在臨床治療中的研究進展

益生菌是一類對宿主有益的活性微生物，其種類繁多，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療和保健領(lǐng)域，可調(diào)節(jié)人體免疫反應(yīng)和胃腸道消化功能等［31-32］。研究表明益生菌可預(yù)防癌癥的發(fā)生風(fēng)險、增強化療藥物的作用，并降低癌癥患者的放化療不良反應(yīng)［33-36］?？拱┧幬锱c益生菌聯(lián)合使用還會表現(xiàn)出更強的抗腫瘤效果［33，37-38］。最新的臨床結(jié)果表明口服益生菌能夠改善癌癥患者的腸道菌群，并增強腫瘤免疫治療的反應(yīng)。在這項Ⅰ期臨床試驗中［39］，研究人員對轉(zhuǎn)移性腎細胞癌（metastatic renal cell carcinoma，mRCC）患者使用免疫檢查點抑制劑Nivolumab（納武利尤單抗）加Ipilimumab（伊匹木單抗）同時聯(lián)合丁酸梭菌（CBM588）治療，單獨免疫治療組患者的中位無進展生存期為2.5個月，而輔以丁酸梭菌組的中位無進展生存期為12.7個月，聯(lián)合治療顯著改善了mRCC患者的中位無進展生存期。目前，多個輔以益生菌的聯(lián)合治療方案正在開展中，如雙歧桿菌、乳酸桿菌等（NCT04131803、NCT03829111、NCT05220124、NCT03 358511、NCT05122546、NCT05032014、NCT05094167）。

已完成臨床試驗的抗腫瘤細菌療法見表1。

表1 已完成臨床試驗的工程菌株Table 1 Engineered strains that have completed clinical trials

6 總結(jié)與展望

近年來，靶向治療和免疫治療的發(fā)展為癌癥患者帶來了新希望，然而其不良反應(yīng)以及腫瘤耐藥性等問題仍然是臨床面臨的巨大挑戰(zhàn)［40-41］。與傳統(tǒng)療法相比，細菌在腫瘤治療中的優(yōu)勢在于能夠靶向腫瘤并定植于腫瘤乏氧區(qū)域，從而增強對腫瘤細胞的特異性免疫識別和消除［42-43］。盡管細菌療法在腫瘤臨床治療上初現(xiàn)成效，但其安全性仍存在疑慮、療效尚待提升。與傳統(tǒng)抗腫瘤藥物不同，活體細菌可以在靶部位快速增殖，因此給藥劑量無法反映出有效劑量，而給藥方式、患者間的個體差異、腫瘤浸潤性炎癥細胞的存在等都會影響有效劑量［44］。考慮到細菌給藥帶來的可能感染風(fēng)險，可以使用抗生素控制和消除細菌。此外，攜帶重組質(zhì)粒的工程菌株可能出現(xiàn)的質(zhì)粒丟失現(xiàn)象也會影響最終療效。新近一項研究構(gòu)建了集“免疫檢查點阻斷免疫療法（抗PD-1納米抗體）-最早的細菌免疫療法（溶瘤細菌）-免疫細胞療法（巨噬細胞）”三種療法于一體的“特洛伊木馬”型巨噬細胞免疫治療新方法，為細菌給藥和療效提升提供了全新思路［45］。由于腫瘤的異質(zhì)性，單一的抗癌藥物很難治愈腫瘤，因此細菌介導(dǎo)的癌癥治療與傳統(tǒng)的化學(xué)療法、放射療法及免疫療法相結(jié)合將獲得更好的臨床效果，也是未來臨床試驗開展的重要方向。