In situ delivery of biobutyrate by probiotic Escherichia coli for cancer therapy.
In situ delivery of biobutyrate by probiotic Escherichia coli for cancer therapy.
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DOI：
10.1038/s41598-021-97457-3
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发表时间：
2021-09-13
影响因子：
4.6
通讯作者：
Hong YH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chiang CJ;Hong YH
丁酸盐具有减少致癌作用的生物活性功能。为了实现靶向癌症治疗，本研究开发了以丁酸盐作为有效负载的细菌癌症疗法（BCT）。通过代谢工程，大肠杆菌Nissle 1917（EcN）被重新编程以合成丁酸（称为生物丁酸）并命名为EcN-BUT。采用的策略包括构建生物丁酸的合成途径和合理设计中心代谢以牺牲乙酸盐来增加生物丁酸的产量。在缺氧条件下，EcN-BUT 主要与葡萄糖一起产生生物丁酸。此外，将产生的生物丁酸盐给予人结直肠癌细胞。它导致细胞周期停滞在 G1 期，并诱导不依赖于 p53 的线粒体凋亡途径。在荷瘤小鼠中，注射的 EcN-BUT 表现出肿瘤特异性定植，并使肿瘤体积显着缩小 70%。总体而言，这项研究为基于生物丁酸盐的 BCT 开辟了一条新途径。
Butyrate has a bioactive function to reduce carcinogenesis. To achieve targeted cancer therapy, this study developed bacterial cancer therapy (BCT) with butyrate as a payload. By metabolic engineering, Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) was reprogrammed to synthesize butyrate (referred to as biobutyrate) and designated EcN-BUT. The adopted strategy includes construction of a synthetic pathway for biobutyrate and the rational design of central metabolism to increase the production of biobutyrate at the expense of acetate. With glucose, EcN-BUT produced primarily biobutyrate under the hypoxic condition. Furthermore, human colorectal cancer cell was administrated with the produced biobutyrate. It caused the cell cycle arrest at the G1 phase and induced the mitochondrial apoptosis pathway independent of p53. In the tumor-bearing mice, the injected EcN-BUT exhibited tumor-specific colonization and significantly reduced the tumor volume by 70%. Overall, this study opens a new avenue for BCT based on biobutyrate.
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影响因子：
6
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发表时间：
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期刊：
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