撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

以細(xì)菌為基礎(chǔ)的代謝治療被認(rèn)為是一種有前景的腫瘤治療策略。然而，野生型細(xì)菌的療效不足，嚴(yán)重制約了其療效和應(yīng)用。

2025 年 4 月 10 日，武漢大學(xué)張先正教授團(tuán)隊在 Cell 子刊Cell Metabolism上發(fā)表了題為：Targeted tumor therapy with L-cyst(e)ine-addicted bacteria-nanodrug biohybrids 的研究論文。

該研究開發(fā)了一種具有?-胱氨酸/半胱氨酸（ ?-cyst(e)ine） 依賴的細(xì)菌-納米藥物生物雜合體（bacteria-nanodrug biohybrid），用于腫瘤靶向治療，通過有效阻斷腫瘤內(nèi)和腫瘤外的 胱氨酸/半胱氨酸，多種腫瘤模型中展現(xiàn)出卓越的治療效果。

在這項最新研究中，研究團(tuán)隊通過雙選擇定向進(jìn)化策略精心開發(fā)了一種對?-胱氨酸/半胱氨酸（?-cyst(e)ine）依賴的細(xì)菌-納米藥物生物雜合體（bacteria-nanodrug biohybrid），用于代謝治療。

與野生型菌株相比，該研究培育出的菌株在 ?-胱氨酸攝取方面提高了 36 倍，半胱氨酸脫硫酶的總活性提高了 23 倍。通過與載有 DMXAA 的脂質(zhì)體結(jié)合，這種經(jīng)過基因工程改造的細(xì)菌-納米藥物生物雜合體——DL@SFEc+，不僅通過阻斷新生血管來阻止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)向腫瘤內(nèi)流入，而且還能在局部實現(xiàn)高效且持久的胱氨酸分解代謝。半胱氨酸的缺失會破壞氧化還原平衡，并顯著提高細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）水平，在多種腫瘤模型中取得了良好的治療效果。

該研究的亮點：

• 雙選擇定向進(jìn)化增強(qiáng)了大腸桿菌中胱氨酸/半胱氨酸的分解代謝；

• DL@SFEc+ 實現(xiàn)了對腫瘤內(nèi)和腫瘤外的胱氨酸/半胱氨酸的有效阻斷；

• DL@SFEc+ 在多種腫瘤模型中展現(xiàn)出卓越的治療效果。

總的來說，這項研究不僅突顯了定向進(jìn)化策略在提高基于細(xì)菌的活體生物催化劑的穩(wěn)定性和效率方面的前景，還為抗腫瘤代謝療法提供了新的機(jī)遇。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell-metabolism/abstract/S1550-4131(25)00115-9