◎?qū)嵙?xí)記者 駱香茹

　　炎癥性腸病雖然致死率較低，但長(zhǎng)期以來(lái)，也面臨著診斷困難和難以根治的問(wèn)題，被稱為“綠色癌癥”。

　　近日，華東理工大學(xué)生物工程學(xué)院院長(zhǎng)葉邦策教授及該院副教授周英團(tuán)隊(duì)在《細(xì)胞—宿主與微生物》上發(fā)表了一項(xiàng)研究成果。該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一株智能工程菌——i-ROBOT，可實(shí)現(xiàn)在體無(wú)創(chuàng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄炎癥性腸病的發(fā)生與發(fā)展，并以自調(diào)控的給藥模式緩解病癥。

　　各色技術(shù)上陣診斷“綠色癌癥”

　　炎癥性腸病是胃腸道最常見(jiàn)的慢性炎癥性疾病，包括克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎。腹痛、腹瀉、便血等是炎癥性腸病主要的癥狀表現(xiàn)。

　　當(dāng)前炎癥性腸病的診斷方法在臨床上主要有腸鏡、電子微膠囊腸鏡等。論文通訊作者葉邦策介紹，腸鏡檢查的好處是直觀，可以觀察到人體整個(gè)腸道的情況?！暗c鏡檢查是一項(xiàng)有創(chuàng)檢查，在操作過(guò)程中難免損傷腸道黏膜，造成少量出血，引起被檢者的不適感，患者依從性差?！比~邦策補(bǔ)充道，“也有無(wú)痛腸鏡，但這種方式有一定風(fēng)險(xiǎn)，做這種檢查前需要患者進(jìn)行全身麻醉，對(duì)患有心臟病和肺部疾病的人來(lái)說(shuō)，風(fēng)險(xiǎn)較大?！?/p>

　　電子微膠囊腸鏡是近年來(lái)新興的檢查方式，葉邦策介紹，與傳統(tǒng)腸鏡相比，其對(duì)患者造成的痛苦更小、適應(yīng)性更強(qiáng)，能檢查傳統(tǒng)腸鏡無(wú)法到達(dá)的回腸、空腸等。但膠囊在消化道運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，無(wú)法人為控制其運(yùn)動(dòng)軌跡，其在消化道等位置會(huì)隨機(jī)翻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生視覺(jué)盲區(qū)，有可能導(dǎo)致錯(cuò)過(guò)病變部位、延誤病情等情況發(fā)生，且電子微膠囊腸鏡的檢查費(fèi)用更高，給患者帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)壓力更大。

　　智能工程菌是炎癥性腸病的新興診斷方式之一。葉邦策介紹，他們會(huì)提前3天將智能工程菌通過(guò)口服灌胃的方式送入小鼠體內(nèi)，等腸炎造模給藥結(jié)束后通過(guò)分析糞便中存在的智能工程菌的熒光信號(hào)和基因組DNA突變情況，確定腸道炎癥發(fā)生、發(fā)展程度。

　　“智能工程菌在診斷靈敏性、便捷性以及成本上都具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，但目前仍僅能通過(guò)分析糞便樣品來(lái)評(píng)估疾病的有無(wú)或嚴(yán)重程度，而難以實(shí)施在體原位診斷。”葉邦策表示，“此外，智能工程菌的生物安全性還需進(jìn)一步加強(qiáng)?！?/p>

　　治療方法從抗炎藥物到智能活菌機(jī)器人

　　為了攻克炎癥性腸病，專家們想了不少辦法。過(guò)去，炎癥性腸病的主要治療方法是使用抗炎藥物和免疫調(diào)節(jié)藥物。葉邦策介紹，隨著腸道微生物研究的深入，過(guò)去十年間，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)、使用智能活菌成為炎癥性腸病的研究熱點(diǎn)，創(chuàng)新研究不斷涌現(xiàn)。

　　葉邦策團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的i-ROBOT是使用大腸桿菌Nissle1917作為底盤(pán)細(xì)胞進(jìn)行改造的。葉邦策介紹，i-ROBOT能夠感知低濃度的炎癥標(biāo)志物，具有診斷早期腸炎的潛力。同時(shí)，i-ROBOT還能記錄疾病發(fā)生與發(fā)展的信息，幫助監(jiān)測(cè)胃腸道健康狀態(tài)。

　　當(dāng)然，i-ROBOT的功能遠(yuǎn)不止于此。葉邦策表示，i-ROBOT還可以在病灶部位根據(jù)疾病的嚴(yán)重程度釋放相應(yīng)濃度的藥物，在實(shí)現(xiàn)有效治療的同時(shí)，又能避免因過(guò)度用藥而產(chǎn)生的副作用。

　　“我們認(rèn)為智能工程菌是智能活菌機(jī)器人的一種。”葉邦策補(bǔ)充道，“智能工程菌具備優(yōu)異的感知和收集周圍環(huán)境信息的能力，能夠與周圍環(huán)境進(jìn)行互動(dòng)，并能在特定時(shí)間和地點(diǎn)采取特定的行動(dòng)?！?/p>

　　近年來(lái)，“糞便也能治病”的冷知識(shí)刷新了不少人的認(rèn)知，通過(guò)糞菌移植治療炎癥性腸病也受到越來(lái)越多的關(guān)注。糞菌移植是將健康人的腸道菌群植入患者腸道，重建腸道微生態(tài)系統(tǒng)，以此治療腸道疾病。糞菌移植成為炎癥性腸病治療的一種新選擇。然而，葉邦策提醒道：“盡管有很多陽(yáng)性的結(jié)果支持糞菌移植的可行性，但是目前一些安全性、倫理性問(wèn)題尚未得到很好地解決，糞菌移植療法還存在爭(zhēng)議。”

　　發(fā)展交叉學(xué)科或可破解炎癥性腸病診療難題

　　葉邦策介紹，當(dāng)前，許多研究證明了智能工程菌具有在活體內(nèi)診斷和治療疾病的應(yīng)用潛力，且智能工程菌逐步朝著智能化和臨床應(yīng)用性的方向發(fā)展。其中，功能穩(wěn)定性、臨床效力和安全性是決定智能工程菌能否成功應(yīng)用于臨床的關(guān)鍵。

　　葉邦策表示：“合成生物學(xué)為智能工程菌感應(yīng)疾病標(biāo)志物的種類及傳感性能提供了很好的策略，然而僅僅依靠合成生物學(xué)難以解決所有問(wèn)題?！?/p>

　　葉邦策認(rèn)為，交叉學(xué)科的發(fā)展為此提供了新的契機(jī)，例如將合成生物學(xué)與材料和化學(xué)科學(xué)相結(jié)合，能夠增強(qiáng)智能工程菌的定植性、靶向性和可控性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)炎癥部位的在體原位成像檢測(cè)。

　　此外，智能工程菌的安全性也是限制其臨床應(yīng)用的重要因素，為了應(yīng)對(duì)智能工程菌可能導(dǎo)致的抗性轉(zhuǎn)移、代謝物毒性等問(wèn)題，研究者們?nèi)栽趦?yōu)化技術(shù)方案，通過(guò)不使用抗性基因作為篩選標(biāo)記、選擇更安全的益生菌作為智能工程菌的底盤(pán)、進(jìn)行細(xì)菌毒力因子的敲除、對(duì)逃逸細(xì)菌進(jìn)行有效的控制和清除等策略，有針對(duì)性地解決相關(guān)難題。

　　談到智能工程菌的應(yīng)用前景時(shí)，葉邦策表示，從診斷的角度來(lái)說(shuō)，如果智能工程菌能夠通過(guò)臨床試驗(yàn)，運(yùn)用到炎癥性腸病的臨床治療中，將打破傳統(tǒng)腸道疾病的診斷模式，部分替代侵入性的腸鏡檢測(cè)，能讓受檢者在沒(méi)有任何痛苦的情況下，診斷出其是否罹患炎癥性腸病。