在癌癥致死的病例中，有90%都是因為癌癥發(fā)生了擴散和轉移。隨著(zhù)患肝癌的病人越來(lái)越多，尿液檢測光素這種高敏感、無(wú)創(chuàng )、無(wú)放射性的方法可以用于長(cháng)時(shí)間內的多次檢測。

隨著(zhù)轉基因技術(shù)的不斷發(fā)展，轉基因作物、轉基因牲畜、轉基因疫苗等相繼出現，現在，科學(xué)家們又研制出了能夠檢測腫瘤的轉基因細菌。小鼠口服這種轉基因大腸桿菌后，細菌會(huì )經(jīng)由腸道吸收進(jìn)入肝臟，如果小鼠的肝臟內存在轉移瘤，細菌就會(huì )開(kāi)始大量繁殖并產(chǎn)生螢光素（luciferin）；最終，螢光素會(huì )隨小鼠的尿液排出體外，只要尿液檢測發(fā)現小鼠尿液中出現螢光素，就說(shuō)明小鼠出現了肝轉移瘤。研究論文于5月27日發(fā)表在《科學(xué)》子刊《科學(xué)轉化醫學(xué)》（Science Translational Medicine）上。

在癌癥致死的病例中，有90%都是因為癌癥發(fā)生了擴散和轉移。肝臟是腸癌、乳腺癌、胰腺癌等轉移瘤發(fā)生的主要部位，而肝轉移瘤由于體積小且數量多，對臨床治療上提出了很大挑戰。雖然對肝轉移瘤的治療在近些年取得了一些進(jìn)展，但由于診斷不及時(shí)，很多時(shí)候不能根治性切除腫瘤。因此，亟需一種能夠在早期發(fā)現肝轉移瘤存在的檢測方法。

由于腫瘤部位的免疫屏障受損，加上腐壞的腫瘤中心營(yíng)養過(guò)剩，微生物通常會(huì )在此聚集繁殖。雖然人們過(guò)去也使用過(guò)細菌進(jìn)行癌癥治療，但都是直接將高濃度細菌注射到血液系統中，而這樣做會(huì )產(chǎn)生一定的安全隱患。為了讓細菌選擇性地只在肝臟內繁殖，并盡量減少其在全身的擴散，研究人員們希望用口服的方式，利用正常的生理消化過(guò)程，讓細菌從腸道通過(guò)肝門(mén)靜脈進(jìn)入肝臟。

研究者通過(guò)轉基因手段制造了一種不會(huì )讓小鼠致病的大腸桿菌——E. coli Nissle 1917（EcN）。在給小鼠喂食這種菌以后，通過(guò)核磁共振成像和病例組織分析，發(fā)現EcN僅在長(cháng)有轉移瘤的肝臟進(jìn)行繁殖，在血液和其他健康器官上都基本檢測不到，并且小鼠在服用EcN后沒(méi)有出現不良反應。由于肝轉移瘤的來(lái)源較多，研究者分別利用人卵巢癌、腸癌，以及小鼠結腸癌、肺癌和胰腺癌細胞在小鼠身上誘導出了肝轉移瘤，結果發(fā)現EcN都可以在其中進(jìn)行繁殖——這意味著(zhù)，EcN可以用來(lái)探測各種原因引起的肝轉移瘤。

接下來(lái)就是這種轉基因細菌最神奇的地方了。EcN會(huì )產(chǎn)生半乳糖苷酶，這種酶能夠將LuGal（一種可溶的螢光素和半乳糖的結合體）分解產(chǎn)生螢光素。因此在給小鼠喂食EcN一定時(shí)間后，只需向小鼠血液中注入LuGal，收集尿液，然后利用試劑盒和分光光度計檢測其中的螢光素就可以了。

檢測原理：轉基因大腸桿菌EcN經(jīng)小鼠口服后，會(huì )通過(guò)肝門(mén)靜脈被吸收至肝臟，并在肝臟內進(jìn)行增殖。之后給小鼠血液內注射酶切底物引入的底物被益生菌產(chǎn)生的酶剪切，生成螢光素，隨尿液排除后即可進(jìn)行檢測。圖片來(lái)源：研究論文

隨著(zhù)患肝癌的病人越來(lái)越多，這種高敏感、無(wú)創(chuàng )、無(wú)放射性的方法可以用于長(cháng)時(shí)間內的多次檢測。這種檢測方法不但有利于盡早發(fā)現肝轉移瘤，同時(shí)還能減少治療產(chǎn)生的毒副作用。一旦需要結束治療，只需服用抗生素就能將EcN從體內清除。此外，其他消化道腫瘤如大腸癌和結腸癌，也可以利用這一方法進(jìn)行檢測。

研究人員希望今后可以將這種方法應用于臨床，不過(guò)在這之前，還需要進(jìn)一步研究這種口服益生菌是否會(huì )對人腸道內的共生菌產(chǎn)生影響，以及是否會(huì )觸發(fā)免疫反應。另外，如果能夠開(kāi)發(fā)出廉價(jià)的尿檢試紙，將會(huì )讓這種方法更加方便快捷。