腸道細菌變身微型藥廠：對抗發炎與肥胖的新希望

面對腸道藥物遞送領域的長期挑戰，維吉尼亞理工大學的研究團隊成功將腸道細菌改造成微型蛋白質工廠。這些經過基因工程改造的微生物能夠在腸道下段持續生產並釋放特定蛋白質，提供持久且精準的治療效果。

人體腸道內棲息著數百種不同的微生物，未來其中一種可能將扮演全新的角色：微型「居家藥劑師」。2月18日發表於《自然生物技術》期刊的一項研究，展示瞭如何透過基因工程讓腸道細菌在腸道下段生產並釋放蛋白質，這項突破解決了藥物遞送至該區域的重大難題。

口服藥物是最常見且方便的給藥方式，但胃部作為一道強大的屏障，會分解大多數物質。雖然這對於抵禦食源性病原體是好事，但針對腸道的治療藥物卻經常因此失效並被排出體外。為此，生物學家Bryan Hsu的團隊開發了一種前所未有的解決方案：他們改造了一種名為噬菌體的細菌病毒，使其感染並重新程式設計細菌細胞，讓這些細胞持續生產並釋放蛋白質藥物。

與免疫學家Liwu Li合作，Hsu的研究團隊證實，這種方法有望用於治療慢性疾病。噬菌體是天然感染細菌的病毒，雖然比細菌更難分類且研究較少，但我們已瞭解它們如何攻擊細菌。噬菌體附著於細菌細胞後，會注入自身的DNA並重新程式設計細胞，使其製造更多噬菌體，最終導致細胞破裂並釋放出大量新噬菌體。當數百萬個這樣的過程同時發生時，腸道下段便會持續產生目標蛋白質。

儘管噬菌體的行為和外觀類似外星生物，但它們實際上是腸道微生物群中的常客。正是它們的普遍性促使Hsu探索將其用於引入和遞送治療性蛋白質的可能性。Hsu實驗室的博士生Zachary Baker設計了特殊的噬菌體，這些噬菌體會向細菌細胞注入額外的遺傳物質，除了製造大量新噬菌體外，還會促使細胞生產一種可用於腸道下段靶向治療的蛋白質。

為了驗證這項技術，Baker與助理教授Yao Zhang成功將這些改造後的噬菌體應用於治療小鼠的兩種疾病症狀。這些成果證明瞭這種新型藥物遞送方法的可行性。目前，Hsu的團隊正透過美國國家科學基金會的I-Corps計畫和Fralin商業化獎學金探索這項創新的商業潛力。

然而，藥物遞送問題至少包含兩個部分。Hsu的下一個挑戰是如何讓藥物從腸道吸收進入全身迴圈。他比喻道：「我們就像亞馬遜，已經把貨物送到門口，現在需要想辦法按門鈴。」

這項研究由美國國家普通醫學科學研究所、國家過敏與傳染病研究所，以及維吉尼亞理工大學科學院頒發的Lay Nam Chang院長發現基金資助。