細菌療法：橫跨兩個世紀的科學史

原文刊於《信報》副刊文化營養菌群 2022-11-04

繼上文提及由腸道健康到癌症治療的細菌療法，本文將簡略的帶大家了解細菌療法的醫學歷史。

首次記錄在案的觀察和實驗

第一個關於細菌對癌症影響的觀察可以追溯到 一百五十年前 。當時，來自德國的兩位醫生 W. Busch和 F. Fehleisen先後分別觀察到意外感染丹毒（erysipelas，皮膚及網狀淋巴管的急性炎症）的癌症患者的情況及改善了其症狀。因此，作為第一個觀察到此現象的醫生，Busch在一名癌症患者體內接種了引起丹毒的細菌，並對其進行了一段時間的監測。幾年後，Fehleisen 在重複實驗後，進一步確定了丹毒感染的原因。兩位醫生發現丹毒是化膿性鏈球菌病原體 (Streptococcus pyogenes pathogen) 引起的發炎反應。

首次官方認證

在過去的 2 個世紀中，首度對利用細菌作為癌症治療進行了官方檢查及認證，事發當年為1893 年。紐約市的一名醫生威廉·科利（Dr. William Coley）開發了一種由化膿性鏈球菌和神奇芽孢桿菌（現在稱為粘質沙雷氏菌，Serratia marcescens）兩種細菌組成的試劑。他將這些細菌的溶解性化合物組合在一起，並將產品命名為 Coley毒素。科利醫生發現，將 Coley毒素注射到一些患者的癌組織中可以阻止腫瘤生長，從而改善患者的癒合過程。在他的初步查證之後，科學家陸續發現了某些厭氧細菌，例如被歸類為梭菌屬的細菌，可以降低氧氣壓力並在癌組織生長時導致缺氧，繼而形成腫瘤細胞死亡的缺氧環境。這項認證，開啟往後針對某種癌症的細菌療法。

卡介苗疫苗是著名的抗癌藥物!

出生於亞洲的孩童，對卡介苗應該不陌生。那令小童卻步，卻又無法避免的疫苗針，卡介苗疫苗（Bacillus Calmette-Guérin，BCG），原來是以其發明者的名字命名。主要通過肌肉注射給嬰兒，以預防感染結核病 （Tuberculosis，TB）。除此以外，卡介苗可說是最著名的，以細菌為基礎的癌症治療藥物（細菌療法）。由於結核分枝桿菌屬於有傳染性的害菌，會引起結核病，通常會感染肺部（肺結核），但它也會對身體的其他部位造成有害影響，因此，使用與結核分枝桿菌屬於同一屬的牛分枝桿菌（減毒活株）來生產卡介苗疫苗。它主要用於預防結核病，而根據接受疫苗的地理位置和合成它的實驗室，其有效率為 0% 至 80%，成效範圍甚廣。然而，有實驗證明卡介苗疫苗可有效預防及治療其他感染，如布魯裡潰瘍（Buruli ulcer ）和非肌肉侵犯性膀胱癌（NMICB)。牛分枝桿菌正是第一種經過人工操作變成非致病性的細菌，經改良後，經脈注射卡介苗疫苗給NMIBC的患者，顯著減少癌症復發。

用於NMICB治療的卡介苗，主要作用機制被認為是由該試劑激活先天性和後天性免疫機制。進一步闡述了卡介苗疫苗能夠激活與相關細胞死亡的信號通路機制，並導致腫瘤細胞凋亡。也有報導稱卡介苗可直接引起細胞壞死和死亡。 卡介苗疫苗的另一個作用與其對免疫細胞的作用有關，可以作為病原體相關分子模式（PAMP）並激活存在於免疫細胞中的模式識別受體 (PRR)，最終導致細胞因子的產生和免疫系統對腫瘤細胞的激活。 卡介苗疫苗還能夠影響自然殺傷細胞（NK細胞）和中性粒細胞（neutrophils），它們可以通過吞噬作用或其他機制消除癌細胞。 卡介苗疫苗還可以抑制腫瘤細胞的細胞增殖。

細菌治療的歷史總結

以上提及的屬罕見疾病，儘管如此，現在已經確定許多有害的細菌與誘發促進腫瘤生長和致癌物有關，同時，也開闊了醫學界針對治療癌症的方案。據研究報告，其中一些在人體腸胃道內常見的細菌可以在癌症治療中發揮治療作用。這些細菌種類，包括梭狀芽胞桿菌、志賀氏菌、乳球菌、雙歧桿菌、李斯特菌、沙門氏菌、弧菌和大腸桿菌等，已被證明具有用於癌症治療的特殊潛力。與此同時，它們似乎也具有強大的殺腫瘤作用。這些有「療效」的菌種當中不乏能透過飲食「養成」的細菌，也有從發酵食品或益生菌保健產品直接攝取的益菌。

看來，腸道衛生態對人類健康的影響，從百年前已有跡可循。