2026年8月18日，《Cell Reports Medicine》杂志在线发表了题为《Synthetically engineered probiotic suppresses colorectal cancer via inhibition of Wnt/β-catenin signaling》的研究论文，报道了由湖南大学生命医学交叉研究院郑金海教授和周俊教授合作开发的一种新型工程化益生菌“活体药物”平台。
结直肠癌是全球范围内致死率最高的恶性肿瘤之一，且近年来发病年龄呈年轻化趋势，使得早期筛查与精准干预迫在眉睫。当前，结直肠癌的筛查手段如粪便隐血试验（gFOBTs）和多靶点粪便DNA检测虽有一定成效，但在灵敏度或特异性上仍存在局限。而在治疗端，尽管免疫疗法取得了进展，但肿瘤微环境的复杂性和细菌介导治疗的生物安全性仍是亟待攻克的难题。
针对这些挑战，该研究团队另辟蹊径，利用合成生物学手段对大肠杆菌Nissle 1917进行“重编程”。研究人员首先通过对结直肠癌小鼠模型及患者粪便进行全面的代谢组学分析，精准锁定了鸟氨酸（Ornithine）作为肿瘤个体粪便的特异性代谢标志物。基于这一发现，团队构建了首个能够感知肿瘤个体粪便中鸟氨酸浓度的工程菌生物传感器。通过粪便细菌共孵育实验，即可根据细菌发光强度来判断肠道内是否存在肿瘤病灶。这一无创诊断模式有望成为结直肠癌早期筛查的利器。
此外，研究发现，Wnt/β-连环蛋白信号通路的异常激活是结肠肿瘤发生的核心驱动因素。为此，团队在工程菌中植入了治疗模块，使其能在肿瘤局部持续、稳定地释放Wnt信号拮抗剂——Dickkopf 3（DKK3）蛋白。与传统的系统性给药不同，这种“就地生产、就地释放”的策略能将治疗蛋白精准递送至病灶，有效抑制Wnt通路，从而“关闭”癌细胞的生长开关。在多种临床前模型中，口服该工程菌显著降低了肿瘤负荷，并大幅延长了模型动物的生存时间。这一疗效在结直肠癌患者来源的类器官（PDO）和人源肿瘤异种移植（PDX）模型中得到了进一步验证，显示了其广阔的临床应用前景。
湖南大学生命医学交叉研究院郑金海教授和周俊教授为本研究的共同通讯作者；博士研究生孙妤婕、赵宇和副研究员韩康为论文共同第一作者。本研究受到国家自然科学基金项目与湖南省自然科学基金的支持。
