結直腸癌是一種常見的癌癥?，F在，新加坡的科學家們想出一個妙招能夠預防它：利用被改造的共生菌，將西藍花、甘藍等植物中的一種天然物質，轉變成強大的抗癌化合物。這一策略可以減少患癌小鼠75%的癌細胞，抑制腫瘤生長。未來，“共生菌+蔬菜”的組合或可在抗癌領域發揮巨大潛能。

1月10日，這篇發表于《Nature Biomedical Engineering》期刊、由新加坡國立大學（NUS）Matthew Wook Chang教授帶領的團隊獲得的研究結論吸引了媒體的注意。

圖片來源：期刊（doi:10.1038/s41551-017-0181-y）

1植物中潛在的抗癌產物

事實上，食用富含異硫氰酸鹽（isothiocyanates）、吲哚類、生物堿、酚類等天然產物的食物是預防癌癥的一種方法。但是，研究人員強調：“這些天然產物生物利用率低、宿主吸收率差，一般的食用量難以達到化學預防效果。”

而且，許多潛在的抗癌代謝物需要在特定酶的催化下才能發揮作用。存在于十字花科植物（花椰菜、甘藍、白菜等）中的硫代葡萄糖苷（又稱芥子油苷，glucosinolate）就是其中一種。研究發現，十字花科植物擁有特定的酶——myrosinase，負責將硫代葡萄糖苷轉變成蘿卜硫素（sulforaphane），用于自我防御。

蘿卜硫素被證實是一種具有抗癌特性的有機小分子，能夠抑制細胞周期、促進細胞凋亡因子的表達。遺憾的是，哺乳動物不產生Myrosinase酶。

2改造細菌，使其表達關鍵酶

雖然結直腸癌早期診斷結合手術可以很好地治療，但是約60%的患者確診時已經是晚期，預后效果有限。

Matthew Wook Chang教授團隊推測：如果向胃腸道提供Myrosinase酶，那么食用十字花科蔬菜是否能夠發揮抗癌作用？

為了驗證假設，他們改造了一種大腸桿菌，使其能夠特異性靶向結直腸癌（CRC），結合于腫瘤細胞表面，并分泌Myrosinase酶。

理論上，這一共生菌能夠催化來源于十字花科蔬菜的硫代葡萄糖苷，生成具有抗癌特性的蘿卜硫素。當癌細胞被消滅掉，這些工程菌會從腫瘤細胞上脫離，隨排泄物離開人體。（圖片來源：期刊）

3“共生菌+蔬菜”，高效抑制腫瘤生長

在體外試驗中，“工程菌+西藍花提取物”的混合制劑能夠近100%地阻止小鼠、人類CRC腫瘤細胞的生長。當以結直腸癌小鼠為模型，這一組合可以降低75%的腫瘤數量，抑制腫瘤生長。

“這一研究提醒我們，吃蔬菜很重要。”文章第一作者Chun-Loong Ho強調道。

4預防癌癥、減少復發風險

NUS團隊第一次證實，經過人工改造的大腸桿菌可以在體外培養并分泌Myrosinase酶。更讓他們驚喜的是，“工程菌+硫代葡萄糖苷”能夠清除超95%的癌細胞。

研究人員預測，這一策略既可以預防癌癥，也可以清除術后殘留的癌細胞。“這些細菌可以作為膳食補充劑預防CRC的發生，減少術后復發概率。”Chang表示，“這一治療方案成本低、可持續性高，且不會額外增加癌癥患者的負擔。”