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。隨著患肝癌的病人越來越多，尿液檢測光素這種高敏感、無創(chuàng)、無放射性的方法可以用于長時間內(nèi)的多次檢測。

隨著轉基因技術的不斷發(fā)展，轉基因作物、轉基因牲畜、轉基因疫苗等相繼出現(xiàn)，現(xiàn)在，科學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，細菌會經(jīng)由腸道吸收進入肝臟，如果小鼠的肝臟內(nèi)存在轉移瘤，細菌就會開始大量繁殖并產(chǎn)生螢光素（luciferin）；最終，螢光素會隨小鼠的尿液排出體外，只要尿液檢測發(fā)現(xiàn)小鼠尿液中出現(xiàn)螢光素，就說明小鼠出現(xiàn)了肝轉移瘤。研究論文于5月27日發(fā)表在《科學》子刊《科學轉化醫(yī)學》（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(shù)量多，對臨床治療上提出了很大挑戰(zhàn)。雖然對肝轉移瘤的治療在近些年取得了一些進展，但由于診斷不及時，很多時候不能根治性切除腫瘤。因此，亟需一種能夠在早期發(fā)現(xiàn)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養(yǎng)過剩，微生物通常會在此聚集繁殖。雖然人們過去也使用過細菌進行癌癥治療，但都是直接將高濃度細菌注射到血液系統(tǒng)中，而這樣做會產(chǎn)生一定的安全隱患。為了讓細菌選擇性地只在肝臟內(nèi)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程，讓細菌從腸道通過肝門靜脈進入肝臟。

研究者通過轉基因手段制造了一種不會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，通過核磁共振成像和病例組織分析，發(fā)現(xiàn)EcN僅在長有轉移瘤的肝臟進行繁殖，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后沒有出現(xiàn)不良反應。由于肝轉移瘤的來源較多，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(xiàn)EcN都可以在其中進行繁殖——這意味著，EcN可以用來探測各種原因引起的肝轉移瘤。

接下來就是這種轉基因細菌最神奇的地方了。EcN會產(chǎn)生半乳糖苷酶，這種酶能夠?qū)uGal（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，會通過肝門靜脈被吸收至肝臟，并在肝臟內(nèi)進行增殖。之后給小鼠血液內(nèi)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行檢測。圖片來源：研究論文

隨著患肝癌的病人越來越多，這種高敏感、無創(chuàng)、無放射性的方法可以用于長時間內(nèi)的多次檢測。這種檢測方法不但有利于盡早發(fā)現(xiàn)肝轉移瘤，同時還能減少治療產(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(nèi)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，不過在這之前，還需要進一步研究這種口服益生菌是否會對人腸道內(nèi)的共生菌產(chǎn)生影響，以及是否會觸發(fā)免疫反應。另外，如果能夠開發(fā)出廉價的尿檢試紙，將會讓這種方法更加方便快捷。