青蛙肠道挖出抗癌神菌!一针清零肿瘤,疗效碾压PD-1和阿霉素!
你敢信?日本科学家刚刚从一只普通日本树蛙的肠道里分离出一株天然细菌——美洲伊文氏菌(Ewingella americana),单次静脉注射就能100%清除小鼠体内的结肠癌肿瘤!更离谱的是,治疗后60天再重新接种癌细胞,小鼠完全不长瘤,说明它激活了持久的免疫记忆!
这项突破性研究由日本先端科学技术大学院大学(JAIST)的宫古英二郎教授团队完成,成果发表于顶级期刊《肠道微生物》(Gut Microbes)。与当前主流的PD-L1抗体或脂质体阿霉素相比,这株细菌不仅疗效更猛,而且天然存在、非基因改造、安全性极高。
这意味着我们可能离“活体细菌抗癌药”的临床应用又近了一大步!今天这条内容,带你从头到尾拆解这场“从青蛙肠胃里挖出神药”的科学奇迹!
宫古英二郎团队:专注“活体药物”的细菌抗癌先锋
这项研究的灵魂人物是日本先端科学技术大学院大学的宫古英二郎(Eijiro Miyako)教授。他可不是普通学者,而是全球“活体药物”(Living Drugs)赛道的先行者。早在2023年,他的团队就发现某些天然存在于肿瘤内部的细菌,一旦重新注射回体内,就能引发血栓、坏死,从而高效杀死癌细胞,相关成果登上《自然·生物医学工程》。
此后,宫古团队持续深耕“用细菌当药”这一颠覆性方向,主张把微生物当作微型机器人,直接静脉注射来对抗癌症。
此次研究的第一作者岩田诚吾(Seigo Iwata)、共同一作山下那岐(Nagi Yamasita)与阿须壁健介(Kensuke Asukabe)等人,亲自深入日本石川县和冈山县野外,采集日本树蛙、火腹蝾螈和草蜥,从它们的肠道中系统性分离出45株细菌,再经过层层筛选,最终锁定这株来自日本树蛙的美洲伊文氏菌——它不仅安全、天然,还能一针清零肿瘤,堪称活体抗癌界的“六边形战士”!
为何专挑青蛙和蜥蜴?因为它们天然抗癌体质惊人!
很多人会问:为什么不研究人或老鼠的肠道菌,非要抓两栖类和爬行类?答案藏在一个被忽视的生物学现象里:野生青蛙、蝾螈等低等脊椎动物几乎不得癌症!
文献指出,野外蝾螈和树蛙的自发性肿瘤发生率极低,远低于哺乳动物。
科学家推测,它们体内可能演化出了一套天然抗肿瘤机制,而肠道菌群正是其中关键一环。
此外,这些动物的饮食(昆虫、小型水生生物)、生存环境(潮湿多菌)、免疫系统(原始但高效)都与人类截然不同,因此其共生微生物很可能拥有独特的代谢通路、毒素分泌能力和免疫调节特性。
研究团队正是看中了这种“进化孤岛”效应,认为这里藏着未被发掘的“微生物金矿”。果然,在45株分离菌中,9株通过安全初筛,其中8株展现出抗肿瘤活性,而美洲伊文氏菌直接封神!
美洲伊文氏菌有多猛?单针注射,100%肿瘤完全消退!
重点来了!美洲伊文氏菌(Ewingella americana)到底有啥能耐?研究团队在荷瘤小鼠(结肠癌模型Colon-26)身上做了震撼实验:单次静脉注射5×10⁹ CFU的美洲伊文氏菌,结果——所有小鼠的肿瘤在几天内迅速缩小,最终100%实现完全消退(Complete Response, CR)!
更绝的是,30天后,研究人员在这些“治愈鼠”的另一侧重新接种癌细胞,结果10只全部不长瘤,而对照组10只全部长瘤。
这说明,美洲伊文氏菌不仅清除了现有肿瘤,还让免疫系统“记住”了癌细胞,形成了持久免疫记忆——这是大多数化疗和免疫疗法都做不到的!
相比之下,PD-L1抗体在同样模型中只能延缓肿瘤生长,完全缓解率几乎为零;脂质体阿霉素虽能抑制肿瘤,但无法根除,且毒性显著。而美洲伊文氏菌不仅疗效碾压,安全性还极高:小鼠体重无明显下降,血液指标全部正常,心肝脾肺肾病理切片无任何损伤。
最关键的是,这株菌不是基因改造的!它是直接从野生青蛙肚子里分离的天然菌株,意味着未来开发路径更短、监管风险更低。
双杀机制曝光:一边毒杀癌细胞,一边召唤免疫大军!
那么,它到底是怎么做到的?研究团队通过3D肿瘤球、qPCR、免疫组化、流式等一系列实验,揭开了它的“双杀机制”。
第一重:直接细胞毒作用。在3D肿瘤球模型中,即使极低浓度(5×10⁴ CFU)的美洲伊文氏菌也能在24小时内几乎杀死全部癌细胞。基因组分析发现,它能分泌溶血素(hemolysin)等细胞毒素,直接在癌细胞膜上打孔,导致细胞裂解。
第二重:强力免疫激活。注射后仅6小时,肿瘤微环境中T细胞(CD3⁺)、B细胞(CD19⁺)和中性粒细胞(CXCR4⁺/Ly6G⁺)数量暴增——尤其是中性粒细胞,增幅高达30%!这些免疫细胞释放大量干扰素-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α),不仅直接杀伤肿瘤,还把“冷肿瘤”(免疫细胞无法进入)变成“热肿瘤”(免疫细胞大量浸润)。
更妙的是,这种细菌只在肿瘤里繁殖!注射3小时后,肿瘤内菌量激增3000倍,而其他器官(包括肝脏、脾脏)完全检测不到。这是因为肿瘤内部缺氧、免疫抑制、血管紊乱,正好为兼性厌氧菌提供了“完美避风港”。这种天然靶向性,远超人工设计的纳米药物!
安全性实锤:天然菌+快速清除+抗生素可干预,三重保险!
很多人一听“把细菌打进血管”,立马头皮发麻。但这项研究把安全性做到了极致。
首先,美洲伊文氏菌在临床上属于低致病性机会菌,通常只在新生儿或免疫极度低下者中偶发感染,且对多种抗生素(如头孢、喹诺酮类)高度敏感——这意味着万一出现不良反应,抗生素就是“紧急刹车”!
其次,药代动力学显示:注射后5分钟血液中还有菌,3小时开始下降,24小时后血液中完全检测不到——说明免疫系统迅速清除了循环中的细菌,只留下肿瘤内的“特工部队”。
第三,30天脏器病理检查显示:心肝脾肺肾全部正常,无炎症、无坏死、无细菌残留。
第四,血液学指标(白细胞、红细胞、血小板、肝肾功能等)全程稳定。
这四重保险,让美洲伊文氏菌的安全性远超基因工程菌(如改造的大肠杆菌、沙门氏菌),后者一旦发生突变可能失控。研究团队强调,这株菌是“天然存在、非致病、可清除、可干预”的四好细菌,为临床转化铺平了道路。
未来怎么用?三大路径已规划:单药、联合、口服!
这么牛的发现,下一步怎么走?论文讨论部分给出了清晰路线图。
第一,单药治疗:针对晚期实体瘤(尤其是缺氧、免疫“冷”型肿瘤如胰腺癌、三阴乳腺癌),直接静脉注射美洲伊文氏菌,作为挽救性治疗。
第二,联合免疫治疗:与PD-1/PD-L1抗体联用。因为细菌能“点燃”肿瘤免疫微环境,把“冷肿瘤”变“热”,从而解决免疫检查点抑制剂对“冷肿瘤”无效的痛点。
第三,口服给药探索:虽然目前是静脉注射,但团队提出未来可开发耐酸肠溶胶囊,让细菌经口摄入后穿过胃酸,在肠道定植并“转位”至肿瘤(尤其适合结直肠癌或肝转移瘤)。
此外,还可个性化筛选患者自身肠道中的类似菌株,实现“自体活菌治疗”。
更长远看,这项研究证明:全球生物多样性本身就是一座巨大的药物宝库。保护青蛙、蜥蜴、蝾螈这些野生动物,不只是环保,更是守护人类未来的健康资源!宫古团队已计划扩大采样范围,从更多低等脊椎动物中挖掘“抗癌菌”。
为什么这项研究意义重大?它重新定义了“活体药物”的可能性!
过去,提到细菌抗癌,大家想到的都是基因工程菌——比如改造大肠杆菌、沙门氏菌,让它们携带毒素或免疫刺激因子。但这类工程菌存在突变失控、毒性不可控、监管复杂等风险。而美洲伊文氏菌是天然存在的非致病菌,无需任何基因改造,却展现出比工程菌更优异的疗效和安全性。这不仅颠覆了“细菌=有害”的传统认知,更打开了一个全新抗癌策略:从野生低等脊椎动物中系统性挖掘天然抗癌菌。
研究还证明,这类细菌不仅能直接杀伤癌细胞,还能激活免疫记忆,防止复发——这是化疗和大多数免疫疗法都无法做到的。更重要的是,它为“活体药物”的临床转化提供了全新范式:天然、安全、可干预、可量产。未来,我们或许真能用一针“青蛙菌”来治愈癌症!