腫瘍を殺すサイトカインを発現する改変ラクトバチルス：新規バイオセラピューティック

科学分野:

• 腫瘍学
• マイクロバイオーム工学
• 合成生物学

背景:

• 固形腫瘍は、世界のがん死のほぼ90%を引き起こしています。
• 高用量インターロイキン-2（IL-2）などの全身性サイトカイン療法は、重度の毒性と治療関連死亡率の高さによって制限されています。
• がん治療の効果と安全性を向上させるためには、新規の治療戦略が必要です。

研究 の 目的:

• 改変ラクトバチルス株をがん治療の新規バイオセラピューティックとして調査すること。
• がん治療の新規バイオセラピューティックとして、腫瘍を殺すサイトカイン（IL-12、IL-15、TRAIL）を発現するラクトバチルスを評価すること。
• このマイクロバイオームベースの免疫療法製剤の安全性とトランスレーショナルな可能性を評価すること。

主な方法:

• 特定のサイトカイン（IL-12、IL-15、TRAIL）を発現するようにラクトバチルス株を改変すること。
• 大腸がん、膵臓がん、その他の固形腫瘍のマウスモデルに改変ラクトバチルスを投与すること。
• 腫瘍体積の縮小、免疫細胞浸潤（CD8+ T細胞）、および全生存率を評価すること。
• 誘導プロモーターやキルスイッチなどの合成生物学ツールを統合して、制御を強化すること。

主要な成果:

• IL-12を分泌するLactobacillus plantarumは、大腸がんの腫瘍体積を65%減少させました。
• TRAILを発現するLactobacillus caseiは、膵臓がんの腫瘍質量を40%減少させました。
• IL-15を産生するLactobacillus reuteriは、マウスモデルにおいてCD8+ T細胞浸潤を45%増加させ、生存率を30%改善しました。

結論:

• 改変ラクトバチルスプロバイオティクスは、腫瘍負担を効果的に軽減し、抗腫瘍免疫を増強し、全身性サイトカイン療法の有効性を模倣することができます。
• このアプローチは、従来のサイトカイン治療法に代わる局所作用型の低毒性療法を提供し、用量制限毒性を軽減します。
• マイクロバイオーム工学と免疫療法を組み合わせ、合成生物学によって強化されたものは、次世代のがん治療薬の有望な道筋を示しています。