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减毒沙门氏菌VNP20009能够特异性地靶向到肿瘤组织中并在肿瘤组织的乏氧区大量繁殖,并表现出良好的抗肿瘤疗效,是细菌介导的肿瘤治疗的典型代表,目前被广泛地用作抗肿瘤载体。在本研究的第一部分,我们构建了在巨噬细胞中生存有缺陷的VNP20009菌株突变体,并对其抗肿瘤疗效进行了研究,旨在分析VNP20009菌株在巨噬细胞中的生存繁殖与其抗肿瘤疗效之间的关系。巨噬细胞在生物体中发挥着重要的清除和破坏外来物质的作用,是机体天然免疫的重要组成部分。有研究证实不能在巨噬细胞中生存的减毒沙门氏菌是没有致病性的。我们的研究结果也证实了这一点,我们还发现:虽然VNP20009菌株突变体都表现出在正常器官中的细菌滴度减少,但是它们靶向肿瘤组织的能力却不尽相同。更为重要的是,所有突变菌株都部分或全部丧失了抗肿瘤疗效。突变菌株在肿瘤组织中引起的免疫细胞浸润,包括CD4+T细胞、巨噬细胞和中性粒细胞都明显低于VNP20009菌株,因此免疫系统在细菌治疗肿瘤过程中起到了关键作用。构建可引发不同程度免疫反应的突变体对于更进一步了解细菌抗肿瘤机制是一个有用途径。综上所述,VNP20009菌株在巨噬细胞中的生存与其抗肿瘤疗效密切相关。在论文的第二部分,我们对VNP20009菌株的三羧酸循环进行了基因改造,旨在获得具有更好肿瘤靶向性或更好抗肿瘤效果的菌株。在本研究中我们分别构建了基于VNP20009菌株的基因敲除菌株——kgd和gltA菌株。αα-酮戊二酸脱羧酶(kgd)是αα-酮戊二酸脱氢酶复合体(KDH)的E1组分,而KDH的表达抑制或缺失是三羧酸循环非环化的特征,是需氧能量代谢的重要调控位点。柠檬酸合酶(gltA)是三羧酸循环的第一个关键限速酶,处于三羧酸循环代谢调控的关键位置,是决定细胞内代谢反应速率重要调控位点,其在三羧酸循环中是不可替代的。我们的结果证实kgd和gltA菌株表现出可能优于VNP20009菌株的生物学安全性和肿瘤靶向性,但是它们都没有有效的抗肿瘤疗效。因此,kgd和gltA基因可能也与VNP20009菌株的抗肿瘤作用有相关性,而且由于它们具有更好的肿瘤靶向性和安全性,所以可以作为更好的基因治疗传递系统进行进一步的抗肿瘤研究。