在本研究中,我们对具有生物活性的 IL-2 进行了分步优化,以便使用大肠杆菌 Nissle 1917 进行递送。菌株工程与体外细胞测定相结合,以测量微生物产生的 IL-2 (mi-IL2) 的生物活性。接下来,我们使用 3D 肿瘤球体模型评估了 mi-IL2 的免疫调节潜力,该模型显示 mi-IL2 对免疫细胞活化具有很强的影响。最后,我们在小鼠 CT26 肿瘤模型中评估了工程菌株的抗癌特性。将工程菌株静脉注射并选择性地定植于肿瘤中。治疗耐受性良好,接受治疗的小鼠的肿瘤生长率略有降低,肿瘤中的 IL-2 水平显着升高。这项工作为有兴趣将大肠杆菌 Nissle 工程化为一种新型抗癌微生物疗法的研究人员展示了一种工作流程。
摘要:炎症性肠病(IBD)的特征是慢性肠炎,没有治愈和有限的治疗选择,通常具有全身性副作用。在这项研究中,我们开发了一种特定于目标的系统,可以通过设计益生菌大肠杆菌Nissle 1917(ECN)来潜在地处理IBD。我们的模块化系统包括三个组成部分:基于转录因子的传感器(NORR),能够检测炎症生物标志物一氧化氮(NO),1型血素蛋白分泌系统以及由人类抗TNFα纳米型的库组成的治疗货物。尽管敏感性降低,但我们的系统表现出对NO的浓度依赖性反应,成功地分泌了与常用药物adalimumab相当的结合亲和力的功能性纳米型,如酶联免疫吸收测定和体外分析所证实。这个新验证的纳米库库扩展了ECN治疗功能。也可以在ECN中首次表征所采用的分泌系统,可以进一步改编为筛选和净化感兴趣的蛋白质的平台。此外,我们提供了一个数学框架来评估工程益生菌系统中的关键参数,包括相关分子的产生和扩散,细菌定植率和粒子相互作用。这种综合方法扩展了用于基于ECN的疗法的合成生物学工具箱,提供了新颖的零件,电路和炎症热点可调反应的模型。关键字:工程益生菌,IBD,渗透性,E。Coli Nissle 1917(ECN),一氧化氮,TNFα,纳米型■简介
摘要:胃肠道中的细菌在肠道运动,稳态和功能障碍中起着至关重要的作用。揭开微生物影响宿主的机制,由于肠道中细菌产生或代谢的大量代谢产物而构成了许多挑战。在这里,我们描述了肠道共生细菌的工程,1917年的大肠杆菌Nissle,以生物合成为人类代谢产物血清素的生物合成,以检查微生物产生的生物胺对宿主生理学的影响。在对小鼠的口服给药后,我们的工程细菌到达大肠,在那里产生5-羟色胺。用血清素产生细菌治疗的小鼠在转录和生理水平上表现出肠道的生物学变化。这项工作建立了一个新型的框架,该框架采用工程细菌来调节腔5-羟色胺水平,并提出了改良的微生物疗法的潜在临床应用,以解决人类肠道疾病。关键字:E。Coli Nissle 1917,5-HT,5-羟色胺,微生物组工程,工程益生菌,肠道■简介
封面上的照片从左上角开始顺时针方向排列。1) 益生菌(大肠杆菌 Nissle 1917 菌株,绿色)经过设计,可使用基因编码的封装系统(带电路板的荚膜多糖,显示为包裹细菌细胞的透明涂层)可控地逃避免疫系统(巨噬细胞,透明)。该系统用于增强癌症治疗细菌的输送。(Ella Marushchenko、Alex Tokarev、Danino 实验室/哥伦比亚工程学院)2) 哥伦比亚生物医学工程学院主席 X. Edward Guo 在 NEBEC 3) 2022 年高级设计博览会上的研究团队 4) 高级设计项目 5) 2022 年高级设计博览会上的演讲者 6) 在多器官芯片中培养的组织(从左到右:皮肤、心脏、骨骼、肝脏和内皮屏障)在通过血管流连接后保持了其组织特异性的结构和功能。照片来源:Kacey Ronaldson-Bouchard/哥伦比亚工程学院 7) 新型多器官芯片大小与玻璃显微镜载玻片相当,可培养多达四种人体工程组织,其位置和数量可根据所提出的问题进行定制。这些组织通过血管流动连接,但选择性通透性内皮屏障的存在维持了它们的组织特异性生态位。照片来源:Kacey Ronaldson-Bouchard/哥伦比亚工程学院 8) Sanja Vickovic 教授 9) NEBEC 的颁奖绶带 10) Elham Azizi 教授和 José McFaline- Figueroa 教授获得 NSF CAREER 奖 | 封底照片:干细胞与组织工程实验室 | 肖像摄影:Eileen Barroso | NEBEC 摄影:Timothy Lee