治疗“绿色癌症”,智能细菌来帮忙******
◎实习记者 骆香茹
炎症性肠病虽然致死率较低,但长期以来,也面临着诊断困难和难以根治的问题,被称为“绿色癌症”。
近日,华东理工大学生物工程学院院长叶邦策教授及该院副教授周英团队在《细胞—宿主与微生物》上发表了一项研究成果。该团队开发了一株智能工程菌——i-ROBOT,可实现在体无创实时监测和记录炎症性肠病的发生与发展,并以自调控的给药模式缓解病症。
各色技术上阵诊断“绿色癌症”
炎症性肠病是胃肠道最常见的慢性炎症性疾病,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。腹痛、腹泻、便血等是炎症性肠病主要的症状表现。
当前炎症性肠病的诊断方法在临床上主要有肠镜、电子微胶囊肠镜等。论文通讯作者叶邦策介绍,肠镜检查的好处是直观,可以观察到人体整个肠道的情况。“但肠镜检查是一项有创检查,在操作过程中难免损伤肠道黏膜,造成少量出血,引起被检者的不适感,患者依从性差。”叶邦策补充道,“也有无痛肠镜,但这种方式有一定风险,做这种检查前需要患者进行全身麻醉,对患有心脏病和肺部疾病的人来说,风险较大。”
电子微胶囊肠镜是近年来新兴的检查方式,叶邦策介绍,与传统肠镜相比,其对患者造成的痛苦更小、适应性更强,能检查传统肠镜无法到达的回肠、空肠等。但胶囊在消化道运动的过程中,无法人为控制其运动轨迹,其在消化道等位置会随机翻转,产生视觉盲区,有可能导致错过病变部位、延误病情等情况发生,且电子微胶囊肠镜的检查费用更高,给患者带来的经济压力更大。
智能工程菌是炎症性肠病的新兴诊断方式之一。叶邦策介绍,他们会提前3天将智能工程菌通过口服灌胃的方式送入小鼠体内,等肠炎造模给药结束后通过分析粪便中存在的智能工程菌的荧光信号和基因组DNA突变情况,确定肠道炎症发生、发展程度。
“智能工程菌在诊断灵敏性、便捷性以及成本上都具有无法比拟的优势,但目前仍仅能通过分析粪便样品来评估疾病的有无或严重程度,而难以实施在体原位诊断。”叶邦策表示,“此外,智能工程菌的生物安全性还需进一步加强。”
治疗方法从抗炎药物到智能活菌机器人
为了攻克炎症性肠病,专家们想了不少办法。过去,炎症性肠病的主要治疗方法是使用抗炎药物和免疫调节药物。叶邦策介绍,随着肠道微生物研究的深入,过去十年间,调节肠道微生态、使用智能活菌成为炎症性肠病的研究热点,创新研究不断涌现。
叶邦策团队开发的i-ROBOT是使用大肠杆菌Nissle1917作为底盘细胞进行改造的。叶邦策介绍,i-ROBOT能够感知低浓度的炎症标志物,具有诊断早期肠炎的潜力。同时,i-ROBOT还能记录疾病发生与发展的信息,帮助监测胃肠道健康状态。
当然,i-ROBOT的功能远不止于此。叶邦策表示,i-ROBOT还可以在病灶部位根据疾病的严重程度释放相应浓度的药物,在实现有效治疗的同时,又能避免因过度用药而产生的副作用。
“我们认为智能工程菌是智能活菌机器人的一种。”叶邦策补充道,“智能工程菌具备优异的感知和收集周围环境信息的能力,能够与周围环境进行互动,并能在特定时间和地点采取特定的行动。”
近年来,“粪便也能治病”的冷知识刷新了不少人的认知,通过粪菌移植治疗炎症性肠病也受到越来越多的关注。粪菌移植是将健康人的肠道菌群植入患者肠道,重建肠道微生态系统,以此治疗肠道疾病。粪菌移植成为炎症性肠病治疗的一种新选择。然而,叶邦策提醒道:“尽管有很多阳性的结果支持粪菌移植的可行性,但是目前一些安全性、伦理性问题尚未得到很好地解决,粪菌移植疗法还存在争议。”
发展交叉学科或可破解炎症性肠病诊疗难题
叶邦策介绍,当前,许多研究证明了智能工程菌具有在活体内诊断和治疗疾病的应用潜力,且智能工程菌逐步朝着智能化和临床应用性的方向发展。其中,功能稳定性、临床效力和安全性是决定智能工程菌能否成功应用于临床的关键。
叶邦策表示:“合成生物学为智能工程菌感应疾病标志物的种类及传感性能提供了很好的策略,然而仅仅依靠合成生物学难以解决所有问题。”
叶邦策认为,交叉学科的发展为此提供了新的契机,例如将合成生物学与材料和化学科学相结合,能够增强智能工程菌的定植性、靶向性和可控性,进而实现炎症部位的在体原位成像检测。
此外,智能工程菌的安全性也是限制其临床应用的重要因素,为了应对智能工程菌可能导致的抗性转移、代谢物毒性等问题,研究者们仍在优化技术方案,通过不使用抗性基因作为筛选标记、选择更安全的益生菌作为智能工程菌的底盘、进行细菌毒力因子的敲除、对逃逸细菌进行有效的控制和清除等策略,有针对性地解决相关难题。
谈到智能工程菌的应用前景时,叶邦策表示,从诊断的角度来说,如果智能工程菌能够通过临床试验,运用到炎症性肠病的临床治疗中,将打破传统肠道疾病的诊断模式,部分替代侵入性的肠镜检测,能让受检者在没有任何痛苦的情况下,诊断出其是否罹患炎症性肠病。
访谈|进博会“五届老友”AGC:将深化植根中国的长期承诺******
(第五届进博会)访谈|进博会“五届老友”AGC:将深化植根中国的长期承诺
中新社上海11月4日电 题:访谈|进博会“五届老友”AGC:将深化植根中国的长期承诺
中新社记者 许婧
作为进博会的老朋友,日本AGC株式会社执行董事、AGC集团中国总代表上田敏裕在接受中新社记者专访时表示,中国通过进博会释放出“向全世界敞开大门”“中国经济强有力的发展”的信号。
自2018年首次参展,AGC持续借力进博会开放、合作、共赢的平台效能,共享中国发展机遇,连续五年亮相进博会。
上田敏裕介绍说,今年,AGC将以“碳中和”为主线,围绕“AGC创新材料,守护蓝色星球”的主题,分绿色能源、智能增效、多维创新三大板块,展示近40件全球领先的材料产品和创新成果。“我们希望用材料的力量,在EV电动车以及中国倡导的新基建领域,助力发展。”
除了现场展出的产品,AGC还带来新的材料项目的落地。上田敏裕透露,本届进博会期间,他将前往景德镇,与当地政府合作落实数字化精密陶瓷3D打印项目。该项目是使用AGC研发生产的新材料"铂丽砂",依靠3D数字成型技术,经传统瓷器高温烧制上釉工艺,以浮雕为主要表现形式的瓷器艺术崭新类别。
AGC的前身是成立于1907年的旭硝子株式会社,于20世纪70年代进入中国,目前已在华发展40余年,深耕汽车、电视、智能手机等领域多年,实现了从产品制造向“制造加销售”的转变。
目前,AGC在苏州落地了全球首条大型复杂形状车载显示器盖板玻璃生产线,在深圳建成了世界上最大尺寸的液晶玻璃基板第11代工厂。相关项目把来自日本、意大利、比利时、德国等国家的350名技术人员带到中国。
在上田敏裕看来,对习惯藏身“幕后”的材料企业而言,进博会是一个能全方位展示自己的舞台。首届进博会上,旭硝子株式会社正式宣布从“旭硝子到AGC”的公司名称变更计划,第二届进博会上又推出了最新的中文名字“艾杰旭”。“AGC在进博会上两次推出新名字,让企业形象在中国消费者心目中逐渐清晰;进博会这个舞台,也让AGC和我本人结识了很多商界、政界的合作伙伴,收获远超预期。”
上田敏裕也注意到,眼下全球经济增速持续处于低位,全球化进程出现“退潮”,但他近几年仍切身感受到中国营商环境的“进化”,AGC伴随并见证着中国的发展一起成长,尤其是近20年,中国从全世界最大的工厂成为全球最大的市场,AGC中国的业务也在发生变化。
“长期来看,中国市场仍具有巨大吸引力。”上田敏裕告诉记者,在华外资企业十分关注中国经济和中国市场以及中国经济接下来的发展动向,如果能克服疫情带来的影响,相信外企投资会很快增加。
上田敏裕2017年就任AGC中国总代表,在此之前他对中国并不熟悉。今年6月,他拿到中国绿卡,“一方面证明了自己被中国社会所认可,另一方面让我坚信搭建连接日中两国的‘空中桥梁’是非常正确的事,将来应该做更多推动日中友好的工作”。
“双方有互相了解的机会非常重要,我愿意主动制造这种机会,对话和交流非常重要,唯如此才能解决问题。”展望未来,上田敏裕说,AGC将继续以材料产业为基石原点,进一步深化植根中国的长期承诺,为中国经济的发展贡献力量。(完)