武漢大學(xué)張先正教授團隊在著名的《細(xì)胞》子刊《細(xì)胞代謝》上發(fā)表了一項創(chuàng)新性研究成果，題為“基于L-胱氨酸/半胱氨酸成癮的細(xì)菌-納米藥物生物雜合體的靶向腫瘤治療”。該研究提出了一種新穎的腫瘤靶向治療方法，通過利用一種對L-胱氨酸或半胱氨酸具有高度依賴性的細(xì)菌-納米藥物生物雜合體（bacteria-nanodrug biohybrid），實現(xiàn)了對多種腫瘤模型的有效治療。
在這項研究中，研究人員采用了一種雙選擇定向進(jìn)化策略，成功開發(fā)出一種經(jīng)過基因工程改造的大腸桿菌菌株。與野生型相比，這種菌株在攝取L-胱氨酸方面的能力提高了36倍，同時其半胱氨酸脫硫酶的活性也提升了23倍。研究人員將這種增強型菌株與載有DMXAA（一種能誘導(dǎo)腫瘤血管崩潰的藥物）的脂質(zhì)體結(jié)合，形成名為DL@SFEc+的生物雜合體。該生物雜合體不僅能夠通過阻斷新生血管來切斷營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入腫瘤的路徑，還能在局部高效并持久地分解胱氨酸，導(dǎo)致腫瘤內(nèi)氧化還原平衡失調(diào)，增加細(xì)胞內(nèi)的活性氧（ROS）水平，從而達(dá)到抑制腫瘤生長的效果。
這項研究的主要亮點在于：
1. 利用雙選擇定向進(jìn)化策略顯著增強了大腸桿菌對胱氨酸/半胱氨酸的分解代謝能力。
2. DL@SFEc+能夠有效阻止腫瘤內(nèi)外的胱氨酸/半胱氨酸供應(yīng)(http://www.weberwork.com/sell/)，破壞癌細(xì)胞的生存環(huán)境。
3. 在多種腫瘤模型中展示了卓越的抗腫瘤效果，為腫瘤治療提供了新思路。
總的來說，這項研究不僅展示了定向進(jìn)化技術(shù)在提升基于細(xì)菌的生物催化劑性能方面的巨大潛力，同時也為腫瘤代謝療法開辟了新的道路，為癌癥治療帶來了希望。
