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加拿大食品安全法簡介│食安簡史15:三轉培訓中心

miss9_96
・2019/09/16 ・2253字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 564 ・九年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

食品安全近年引發許多焦慮,臺灣的食安政策究竟該如何制訂,才能讓大家吃得安心放心呢?本系列以歐盟、英國、美國、加拿大、中國等國為例,整理歸納系列文章,邀請大家破關點技,點好點滿成為食安鬥士。

聖誕節大禮:加拿大食品安全法

2012 年的聖誕節前夕,加拿大議會通過新一代的食品法規《加拿大食品安全法-Safe Food For Canadians Act》,預計在 2015 年將全面實施。此法將終結多重法規管理的現象,強化政府效能、提高加拿大的國際競爭力,更保證了加拿大民眾將有更安全的食品未來1,2

僅管早在 1997 年,加拿大政府有鑑於行政效率低落,因此創建了單一的食品安全管理機構:加拿大食品檢驗局。但長期以來管理加國食品安全的法規數量仍然繁多,不僅多達 12 部法規,更隸屬於不同主管機關。分歧的法規也讓許多人持續地希望政府整合法規,進一步地提高政府的效能。

2007 年的 12 月,加拿大政府宣布推動「食品與消費者安全行動計畫-Food and Consumer Safety Action Plan,希望能夠構思出能讓議會點頭的新法規。沒想到在隔年,重大的食品中毒案件爆發,重大傷亡的案件再次地扮演了食安改革的引爆點。

2008 年,加拿大爆發即食肉品遭李斯特菌 (Listeria monocytogenes) 汙染,數百人中毒,最終 23 人死亡的慘劇1,3,4。自此之後,和英國政府反省狂牛症及廉價馬肉假冒牛肉案件一樣,加拿大政府也委託獨立調查人員進行研究並提出建議,終於在 2009 年提出「李斯特菌食物中毒爆發之報告」。並在 2010 年又提出對政府的建議:「建議加強加拿大食品安全體系之行動」。

報告中建議若欲健全加拿大體制,必須將目前的食品安全法規進行現代化,並簡化加拿大紛亂的法規管理系統1。而回應報告的就是在 2012 年聖誕節前夕通過的《加拿大食品安全法》,其主要的目的有:

  1. 降低不安全的食品處理程序;加強監控進口食品
  2. 要求供應商定期公開訊息,並強化可追溯性
  3. 提高檢查、搜查的權力;建立統一審查制度
加拿大的即食肉品在2008年受到李斯特菌的汙染。上圖為商店公告肉品下架;下圖為李斯特菌在電子顯微鏡底下的模樣。圖/wikimedia

因應改變,食安法案的現代化

《加拿大食品安全法》整合了原先主要的四部食品安全法律-《加拿大農產品法》、《水產品檢驗法》、《肉品檢驗法》和《消費者包裝與標籤法》,值得一題的是,加拿大調整法規的步調必非一蹴可即,從規劃、立法通過到施行,據估計就用了 年以上的時間,逐步地調整法規,讓施政機關、企業和民眾能適應上路1

反觀台灣,其施政常受政黨大選影響,政策難以延續,並且加上台灣媒體喜愛炒作短線新聞,常期待修法後立刻就要有效應發生,這兩點完全不符合真實的世界運作,未來台灣倘若要設立獨立的風險評估機構,或是大幅度的修法,千萬不要匆忙上路,導致急就章而淪為作秀的困境。從加拿大食品檢驗局的創新做法裡,台灣可以學到什麼?

學以致用;人才培育

人才培育方面,加拿大食品檢驗局突破了傳統官僚體制的限制,密切地結合了學生的專業,並提供適當的誘因培育人才。台灣的食藥署、農委會和教育部,可參考加拿大食品檢驗局的作法,讓學生實際地走入檢驗室、食品廠,甚至可在政府機關學習政策研擬,讓學生們在食安各領域上操作、討論和研究,才能培育未來的實戰人才。

善用數位;全民參與

在加拿大新一波的標籤現代化計劃裡可以看到,加拿大正視消費者為食安管理的重要利害關係人,利用數位科技蒐集消費者廣大的意見,設計出適於消費者的標籤,此舉不僅加速了標籤現代化,更提高了公民參與的意志,使加國政府的施政有了民意的基礎

反觀多數台灣政府機關不熟捻公民參與,因此所推出的公民參與政策跌跌撞撞,不僅民眾不肯為政策買單,更劣化了官民間的關係5,更糟糕的是近來的研究指出,民眾對於政府的食安管理漸漸失去了信心,台灣國人對政府的不信任感已成了食安管理上難解的課題。由於食品安全是台灣民眾極為關心、切身的議題,而良好的公民參與將可增進民眾對政府的信賴、提高大眾理性思考的能力。未來台灣政府在食安管理上,勢必、也必須運用到公民參與的方式收納民意,才能制訂出對民眾真正有益、對台灣未來有希望的政策。

加拿大食品檢驗局豬肉產業鏈圓桌會議網頁註1。圖/加拿大食品檢驗局官方網頁

註解

  1. 官網上可看到最新的會議記錄,以及未來的會議時間地點。此舉和英國食品標準局類似,英國為了強調組織的透明度,除涉及機密的會議外,所有的會議記錄都完全上網公開,並且少數派的意見也會以予尊重,開誠布公。

下一篇請見:加拿大對跨海英國狂牛症│食安簡史16:實戰開始

參考資料

  1. 徐遵慈、羅傑、葉蕙君、林芩妤 (2015) 《加拿大食品安全法》(Safe Food For Canadians Act)之研析。中華經濟研究院(WTO 及RTA 中心)
  2. 韩永红 (2015) 加拿大食品安全法律制度的新发展:评析与启示。广东外语外贸大学学报,85
  3. 李斯特菌症。中華民國疾病管制署
  4. 林俊宏。肉品微生物污染之管制及措施。台灣動物科技研究所
  5. 蔡英文「新政百日」專題評論:林雨蒼:太陽花、公民參與,與想溝通的小英。端傳媒
  6. Klaus Jürgen Henning; Stefanie Freyberg; Susann Stehfest; Susanne Kaus; Gaby-Fleur Böl (2014) 2014年欧盟食品安全年鉴第三次更新和修订版。联邦风险评估研究所 (BfR) (www.bfr.bund.de),德国柏林
  7. 杨小敏、戚建剛 (2012) 欧盟食品安全风险评估制度的基本原则之评析。北京行政学院学报。5-11頁
文章難易度
miss9_96
170 篇文章 ・ 721 位粉絲
蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9

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副食品保存不當容易變質?寶寶粥為什麼可以常溫保存?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/06/16 ・2039字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

本文由 農純鄉 委託,泛科學企劃執行。

  • 作者|Evelyn 食品技師

為什麼自己煮的副食品容易壞掉?

每位寶寶都是媽媽的心頭肉,媽媽們總是耗盡心思烹煮好吃且營養的副食品,可是為什麼自己煮的副食品容易壞掉?因為食品與自然環境中,經常存在著無數的細菌,在處理食物的過程中,難免會受到微生物的污染。

一般在家中,媽媽們會把煮好的副食品放涼,再放進冰箱冷藏保存,但光是這樣的過程中,空氣中的細菌、與副食品接觸到的容器,都有機會讓細菌趁虛而入到粥裡,增加食品腐敗的風險。

再者,將副食品放進冰箱冷藏保存,是不具任何殺菌效果的。大部分的病原菌都是嗜溫菌,喜歡 20℃~40℃ 的環境,就算把溫度降低到一般冷藏溫度 5℃,細菌並不會死亡,只是讓它生長活性降低。因此冷藏僅能降低細菌的繁衍速度,為抑制細菌生長(抑菌),而非殺死細菌。

食品與自然環境中,經常存在著無數的細菌,在處理食物的過程中,難免會污染到一些微生物。圖/Pexels

冷凍雖然可以讓細菌停止活動,進入休眠的狀態,但也不是殺死細菌,若不慎讓溫度回升的話,細菌即會恢復活力而急速增殖。

所以若想要妥善延長食物的保存時間,就必須要進行「滅菌」,現在市面上有不需要放冰箱也能常溫保存,即開即食的寶寶粥,它是如何做到的呢?

常溫寶寶粥為什麼不用冰也不會壞?

一般常見的巴斯德氏殺菌(簡稱巴氏殺菌)法,是一種把食物加熱至某個溫度(通常低於 100°C)並保持一定時間,即可殺滅一些致病性微生物,是較為溫和的方法,如鮮奶或蛋液等。但因無法完全殺滅所有的微生物,故這類食品就必須放冷藏保存,且保存時間僅 2~4 天。

常溫寶寶粥之所以可放常溫保存仍不會壞,是因為有經過「商業滅菌」的過程。通常商業滅菌即是利用高溫、高壓,將食品中所有的微生物殺滅,使它們無法生長導致食品腐敗,並且驅出容器中的氧氣,避免它和食品中的成份進一步作用,再藉著密封容器防止外界的微生物又污染食品。且依《食品添加物使用範圍及限量暨規格標準》之規定,商業滅菌後的產品是禁止使用防腐劑的。

加上商業滅菌後的常溫寶寶粥採用「食品級鋁箔積層袋密封包裝」,可耐高溫,不會產生塑化劑,耐酸鹼,還能充分阻隔空氣及細菌入侵。因此,在如此嚴苛的滅菌條件,並搭配嚴謹的無菌環境、密閉包裝的方式下,常溫寶寶粥當然不需要添加任何防腐劑也能夠常溫保存喔!

常溫寶寶粥是採用「食品級鋁箔積層袋密封包裝」,在嚴謹的無菌環境、密閉包裝的方式下,不需添加任何防腐劑也能夠長期保存。

挑選常溫寶寶粥的技巧

寶寶粥除了要具備基本的安全、健康與美味之外,挑選時還需要注意過敏原,以避免家中的心肝寶貝,因為食物過敏而引發嚴重的不適症狀。

依《食品過敏原標示規定》,現在過敏原強制標示總共有 11 項,比較需要注意的常見過敏原如甲殼類、牛奶或羊奶、蛋、堅果類、含麩質之穀物、大豆及魚類等。

故媽媽們在選購寶寶粥的時候,務必要記得檢視產品成分與營養標示,確認是否含有寶寶會過敏的食材。

此外,選擇信譽優良的食品製造商也是非常重要的,農純鄉的常溫寶寶粥成分公開透明,擁有齊全的安全認證(包含 HACCP、ISO 22000、CAS 認證等),堅持將產品定期送 SGS 檢驗,並將檢驗報告於網站上公開供消費者查看。

而且農純鄉寶寶粥有9種口味,皆通過100%無添加潔淨(clean label)標章驗證,產品完全不使用含基因改造食品原料,亦不含任何的食品添加物。甚至連包裝材質都通過德國 LFGB 檢驗,確保寶寶粥在高溫滅菌處理的時候,與食物直接接觸的包裝與內容物不會發生反應,為安全無虞。

農純鄉的常溫寶寶粥,除了採用純天然、無添加的真材實料令消費者安心之外,在創造健康、美味的同時,更是做了層層安全、嚴格的把關。而且寶寶粥能常溫保存,外出時既方便又能兼顧營養,讓媽媽們既能安心又輕鬆地滿足寶寶的每餐需求喔!

農純鄉的常溫寶寶粥採用純天然、無添加的真材實料,讓媽媽們既能安心又輕鬆地滿足寶寶的每餐需求喔!

農純鄉寶寶粥:https://lihi1.cc/xbpbL

快點開泛科學YouTube頻道,了解更多寶寶粥不易變質的秘密

參考資料

  1. 施明智,2013。食物學原理(第三版)。新北市:藝軒圖書出版社。
  2. 衛生福利部食品藥物管理署
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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食品業者如何在 COVID-19 染疫風險中,兼顧食品安全?
社團法人台灣國際生命科學會_96
・2022/01/18 ・3124字 ・閱讀時間約 6 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

在過去的兩年,食品業者都在努力對抗 COVID-19,避免員工染疫,同時持續種植、製造及銷售食品,並且努力維持食品安全倡議與計畫。這是全球性的挑戰,台灣也是如此。無法遠端上工的食品業者們,如何兼顧防疫,讓食品能夠安全生產呢?

圖片來源:s_kawee

食物中毒的汙染源頭,比供膳場所更前端

食媒性疾病(Foodborne illness,俗稱食物中毒)是全世界持續發生的議題,而且在一些情況下會產生危機,以台灣來說:

  • 根據 Surveillance of Foodborne Diseases in Taiwan(Medicine, February 2021)的研究,在 2014 到 2018 年間,食物中毒事件患者數為 26,847 人,平均每年有 5,370 人。
  • 2019 年,台灣有 503 件食物中毒案件,患者數為 6,944 人,創下 23 年來新高。
  • 2020 及 2021 年已發現有許多食物中毒的攝食場所是發生在學校,2020 年,台中市的三所不同學校,共有 130 名學生發生食物中毒;新北市的一所國小有 106 名學生及教職員因為有食品中毒症狀 (food poisoning symptoms)被送往醫院。

雖然學校及供膳之營業場所已被列為食物中毒的主要重點,但汙染的源頭需要追溯到更前端的食品供應鏈(supply chain),這表示食品安全在食品生產及配送等各個層面的重要性。

但是食品公司要如何確保食品安全與如何保護員工免於 COVID-19 感染之間取得平衡,尤其居家工作(work-from-home)這個選項,對食品產業來說是不切實際的。

在保護員工的前提下,讓食品安全生產

在疫情流行期間,艾奇森集團 (The Acheson Group, TAG) 持續與客戶合作,幫助客戶在食品安全及保護員工進行食品生產間取得平衡,以下是對 COVID-19 防護措施之一些建議,同時亦可遵守食品安全規範。

COVID-19 防護措施:與全球大流行的傳染病應對,是一個全新的挑戰,COVID-19 是一種未知的疾病,這使得大家更難知道要如何好好的保護員工及民眾。但隨著我們對這個病毒的了解越多,就能了解病毒在工作場所傳播的風險,我們以金字塔管制階層(Hierarchy of Controls Pyramid,詳見圖一)為基礎,開發一個降低風險的策略 (Risk Mitigation Strategy),這種管制階層的建立可以降低在工作場所傳染或傳播疾病的風險。

在這些管制措施中,業者可以採用 4 種基本但必須的規範,能保護員工又可確保營運持續性(business continuity):

  1. 員工健康檢查:員工抵達後,每天定期量測體溫,並詢問員工目前的健康狀況、旅遊史及密切接觸者,問題要包括在過去 24 小時內有無發燒、咳嗽、呼吸困難、嗅覺或味覺喪失 (anosmia)、疲倦或疲勞、喉嚨痛、頭痛、腸胃道疾病,如腹瀉(diarrhea)等,並詢問該員工是否在出現症狀前 48 小時內,接觸過有 COVID-19 症狀的人或已確診患有 COVID-19 的人。
  2. 社交距離:員工之間保持 2 公尺的社交距離,區隔有助於防止已受 COVID-19 感染的人傳染給其他員工,雖然在廠房內難以進行,但公司可以採用輪班方式及錯開休息時間、減少休息室椅子數量、盡可能增加設置格欄(placing barriers)、增加生產班次或放慢生產線速度等策略,讓員工之間的距離可以拉遠,也可以在廠房周圍張貼海報,提醒員工要保持社交距離的重要性。
  3. 個人衛生:勤洗手並避免碰觸臉、鼻子、眼睛和嘴巴,可以減少 COVID-19(與其他疾病)的傳播,若能同時做到上述兩者,即使我們手不小心接觸到傳染性飛沫,也可以確保不會轉移到鼻子、眼睛和嘴巴。洗手要用肥皂及水至少 20 秒,如果無法執行,要使用酒精含量至少 60% 的洗手液,如果手已經明顯弄髒了,要先用肥皂及水洗手,再使用含酒精的洗手液。
  4. 口罩:儘管戴口罩的文化在台灣已經根深蒂固,但值得一提的是,在廠房內以及戶外群聚時,戴口罩有助於減少病毒的傳播。口罩的選擇要有兩層或多層緊密編織、透氣、可清洗的不織布(fabric),如棉或亞麻;第三層(中間層) 是過濾型的不織布,如聚丙烯不織布,可以增加防護力。重點是口罩的貼合度及過濾性(而不是增加層數),口罩大小要夠大,至少可以完全覆蓋鼻子及嘴巴,且緊密貼合臉的兩側、沒有縫隙,而且仍然能夠輕鬆的呼吸。

若能強制執行上述策略和管制階層中的其他策略,將有助於降低 COVID-19 的傳播,以及因為受 COVID-19 感染而導致員工缺勤。

「可追溯性」是食品安全的重要關鍵

食品安全:台灣在 2016 年制定的食安五環政策,與美國的食品安全法規有一些相似之處,尤其是著重於可追溯性(traceability)的「從農場到餐桌的食品安全系統」,不論是在美國、台灣,以及全世界,我們發現食品鏈(food chain)可追溯性是食品安全的重要關鍵,上述提到的,台灣學校食品中毒案件也證明其重要性,雖然汙染源可能發生在學校,但也可能是從食品供應鏈中被帶入,所以要了解汙染發生在哪個環節,才是預防和去除汙染源的關鍵。

雖然可追溯性在台灣和美國都不是新的策略,但在疫情期間更顯重要,供應商也面臨一些挑戰,食品製造商、零售商和餐飲業者要確保他們的供應鏈風險評估及管理盡可能達到健全及徹底落實。

食品業者應保持關注其他食品安全領域包括:

  • 環境監測及管制:環境管制計畫 (Environmental Control Program, ECP)是客製化系統(customized system)的規範,有助於降低加工環境中的汙染風險,包括遵守一般作業規範、良好的衛生(proper sanitation)、製程管制(process controls)、預防維護(preventive maintenance)和矯正措施(corrective actions),並確保上述這些措施皆符合法規要求。
  • 回收及危機處理之管理:即使在良好的情況下,食品汙染仍然會發生,所以產品回收也會發生,做好產品回收的準備,不僅保護消費者,更是對品牌的保護。尤其是在一些危機情況,譬如疫情期間,業者如何管理產品回收,取決於業者對產品回收的準備情況。
  • 過敏原:2016 年,台灣將食品過敏原標示規範,從 6 項主要食品過敏原,增加為 11 項,施行日期剛好在全球疫情大流行的高峰期(2020 年 7 月),所以很容易被忽視,但重要的是,所有食品公司都必須備製好系統性的過敏原檢測及管制規範,這不僅是為了確保符合法規規範,更是要保護消費者。
  • 法規及全球標準:每個國家皆有特定的法規規範食品業者,但是在全球競爭下,業者通常還需要遵守全球標準,例如全球食品安全倡議  (Global Food Safety Initiative, GFSI),其中許多標準在疫情期間臨時進行調整,以符合各國「宅在家(stay-at-home)」的規範,但是,隨著許多地區的疫情開始趨緩,完整的標準規範將恢復施行,許多業者需要重新評估操作情況,以確保在面對 COVID-19 的同時,沒有遺漏任何重點。

雖然臺灣在2021年中出現 COVID-19 病例增加,目前在民眾努力配合下疫情逐漸趨緩,但對食品安全的需求會持續管制。因此,業者必須要在 COVID-19 與持續性食品安全議題間取得平衡,以確保可保護員工、消費者,以及業者本身。

參考文獻

  1.  Surveillance of Foodborne Diseases in Taiwan(Medicine, February 2021)
  2. 食安五環政策
  3. 供應鏈風險評估及管理
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社團法人台灣國際生命科學會_96
28 篇文章 ・ 7 位粉絲
創會於2013年,這是一個同時能讓產業界、學術界和公領域積極交流合作及凝聚共識的平台。期望基於科學實證,探討營養、食品安全、毒理學、風險評估以及環境的議題,尋求最佳的科學解決方法,以共創全民安心的飲食環境。欲進一步了解,請至:ww.ilsitaiwan.org

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不只能夠「以毒攻毒」,當細菌從攻癌武器變成交通工具!細菌療法的今生(上)
羅夏_96
・2021/03/23 ・5209字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 559 ・八年級

19 世紀時,柯立醫師發現將細菌注射到病患的體內後,有機會讓病患身上的腫瘤消失,因此研發出柯立毒素,成為「細菌療法」的鼻祖,並啟發了現在最火紅的免疫療法,然而,隨著免疫療法的快速發展,主流學界逐漸忘卻柯立毒素。

詳情請見細菌療法的「前世篇」:

但隨著科學家對癌細胞的研究更深入,他們發現癌細胞會產生特殊的「結界」,這種結界會大幅降低目前各種癌症療法的治療效果,甚至連免疫療法都被拒於結界之外,讓科學家頭痛不已…。

腫瘤微環境:癌細胞的防禦結界!

實體固態腫瘤 (Solid tumor) 不是只由癌細胞構成,而是癌細胞和附近的組織、血管、免疫系統及基質細胞等共同組成。這個複雜的實體,還會產生特殊的腫瘤微環境 (Tumor microenvironment, TME)。

腫瘤微環境,是癌細胞和其周遭其他細胞共同組成的複雜環境。圖/參考文獻 9

這個微環境就像腫瘤的結界,不僅讓我們的治療手段如化療藥物、免疫細胞療法難以進入,即便進入後也難發揮作用,而在結界內的癌細胞,更是趁機獲得許多特異功能,讓我們更難對付。

腫瘤微環境最大的特徵之一,就是缺氧 (Hypoxia)。

缺氧時,癌細胞更容易轉移、更難被殺死

當腫瘤組織的體積只在 1-2 mm3 時,通常可以靠細胞間的擴散作用來吸收養分並排出代謝廢物,但是因為癌細胞生長非常快速,體積成長極快,當腫瘤組織的體積大於 3 mm3,就會因細胞間擴散作用不足導致缺氧。

缺氧也是腫瘤惡性發展的重要因素,缺氧環境會活化癌細胞內的缺氧誘導因子 (Hypoxia-inducible factors,HIFs),當缺氧誘導因子被活化後,它會改變癌細胞的代謝,並產生一系列惡性後果1

  1. 促進癌細胞的生長、侵襲和轉移 (Metastasis)。
  2. 降低化療和放射療法的效果。
  3. 讓微環境中充斥大量的發炎細胞,進而抑制免疫細胞的活性,讓免疫療法失效。

因此,在治療癌症上究竟該如何對付缺氧的腫瘤微環境?這一直是讓科學家們頭痛至極的大問題。

其他療法做不到的,就讓細菌出手吧!

然而,有趣的是,這個讓人類治療手段失效的缺氧環境,卻恰恰是某些細菌的最愛!!

可能連癌細胞也想不到,自己構築的強大結界,竟然會吸引比自己更兇狠的細菌入侵!當細菌入侵結界後,不僅會殺傷癌細胞,還會讓本來被癌細胞安撫的免疫細胞,發狂進攻,讓癌細胞陷入腹背受敵的窘境。

俗話說:「敵人的敵人,就是朋友!」,因此,藉由細菌能對付腫瘤微環境的特性,科學家們又重啟了「瘋狂」的細菌治療法。

下面讓我們一起看看,現在研究最多的 3 種細菌療法吧!

梭菌:攻其不備,缺氧就是我的愛!

梭菌屬 (Clostridium) 是一類能產生內孢子註1的專性厭氧菌 (obligate anaerobes),專性厭氧菌僅能進行「無氧呼吸」,且無法在正常大氣(氧含量21%)的環境下存活。

看到這兒,大家應該就能理解為何梭菌為何有對抗腫瘤的潛力了吧!腫瘤微環境對牠而言簡直是天堂啊!缺氧、充滿養分、又沒有免疫細胞的攻擊,完美!

不過要將梭菌直接注射到人體,恐怕有不少疑慮。畢竟梭菌家族中,有不少會產生致命毒素的細菌,例如引起破傷風的破傷風梭菌 (Clostridium tetani)、會產生肉毒桿菌素的肉毒桿菌 (Clostridium botulinum),若把這類細菌注射到體內,恐怕癌細胞還沒死,人就先被毒死了

因此,在百般考量之下,科學家們相中了諾維氏梭菌 (Clostridium novyi, C.novyi)。

諾維氏梭菌產生毒素的基因很容易去除,當它的毒素基因被科學家去除後,我們稱呼這種沒有毒素的維氏梭菌為諾維氏梭菌-NT (Clostridium novyi-NT , C.novyi-NT)。

動物實驗結果

在動物實驗中,科學家首先將諾維氏梭菌-NT 注射進入老鼠體內,雖然老鼠體內的腫瘤大量壞死,但可惜的是,老鼠也因敗血症註2死亡。

隨後,研究人員改為注射諾維氏梭菌-NT 的「內孢子」到老鼠體內,結果發現,諾維氏梭菌-NT 的孢子只會在缺氧的腫瘤組織中萌發,血液中的孢子則很快就被免疫系統清除,而且不會引發敗血症。

更重要的是,在腫瘤組織中生長的諾維氏梭菌-NT,很快就讓腫瘤壞死!

隨著腫瘤的逐漸壞死,缺氧環境也消失,這些諾維氏梭菌-NT 也因為沒有了缺氧環境而不再生長,最終隨著腫瘤細胞一起消滅。

該研究也發現,若合併使用諾維氏梭菌-NT 的內孢子和化療藥物,不僅能降低化療藥物的使用濃度,腫瘤的消退也更快2

注射沒有毒素的維氏梭菌的孢子到裸鼠體內,腫瘤的消退情形。圖/參考文獻 10

後續的研究也發現,諾維氏梭菌-NT 不僅可以殺死腫瘤細胞(不過原因至今尚不明朗),同時也可以吸引免疫細胞來攻擊腫瘤。

臨床試驗結果

在最新的臨床試驗中,科學家將諾維氏梭菌-NT 的內孢子注射到 24 位實體固態腫瘤的病患體內。

其中有 23% 患者的腫瘤體積縮小超過 10%。

另外,研究人員也發現,注射諾維氏梭菌-NT 的內孢子後,病患體內能活化免疫細胞的細胞激素量有上升,同時也增加淋巴細胞到腫瘤組織的數量。這些結果都顯示,諾維氏梭菌-NT 確實能活化免疫系統,並讓免疫細胞攻擊腫瘤3

該研究團隊目前也在申請將諾維氏梭菌-NT 和免疫檢查點抑制劑一同使用的臨床試驗,希望能達到更好的治療效果。

難以忽視的缺點

雖然諾維氏梭菌-NT 的初步臨床結果讓人期待,但牠有一個很大的問題,那就是牠「專性厭氧」的特性!

雖然這個特性讓牠能專一的在缺氧的實體腫瘤中生長,但一旦腫瘤的缺氧環境被破壞,牠的效力將無法延續。因此科學家們把眼光放到有不同氧氣特性的細菌上!

沙門氏菌:有氧、無氧都可以!

和梭菌屬的專性厭氧不同,沙門氏菌屬 (Salmonella) 是兼性厭氧菌 (Facultative anaerobes),牠在氧氣充足時,可以進行有氧呼吸,在氧氣不足的情況下,也能進行無氧呼吸。牠的這項特點被科學家看上,作為另一細菌療法的候選。

不過既然沙門氏菌也能在有氧環境下生存,這就表示牠不會只在缺氧的腫瘤組織中生長,也有可能在人體其他器官中生長,因此必須「改造」牠,讓牠不會傷及正常組織與器官。

改造牠:讓牠更無毒、更愛腫瘤一點

首先,由於沙門氏菌外膜的重要成分中包含了脂多醣 (Lipopolysaccharide,LPS)註3 ,而脂多醣具有內毒性註4,很有可能引起人類過度的免疫反應,產生發炎症狀,嚴重甚至可能引發敗血症或死亡,因此科學家們的第一步,就是先去除沙門氏菌合成脂多醣3的基因,藉此降低沙門氏菌的內毒性4

蛋、奶、肉跟飲用水,都有可能會被沙門氏菌汙染,讓我們生病。圖/Pixabay

接下來,因有文獻指出腫瘤組織內會產生大量嘌呤 (purine)註5,因此,科學家去除沙門氏菌用來生產嘌呤註6的基因,並將將改造後的沙門氏菌屬和腫瘤細胞一起培養後,此時,因為沙門氏菌屬極度缺乏嘌呤,一起培養後,牠就會因此產生對腫瘤組織的依賴性。

最後,科學家們成功篩選出一隻對腫瘤組織有高度依賴性的沙門氏菌-VNP200094

動物實驗結果

沙門氏菌-VNP20009 在動物實驗上有不錯的成果。

注射沙門氏菌-VNP20009 到小鼠體內後,牠會在腫瘤組織內大量生長,免疫細胞也會被牠活化而攻擊腫瘤,讓腫瘤組織快速壞死與消退5

臨床試驗結果

但沙門氏菌-VNP20009 在臨床試驗上卻不甚理想。

首先不知道是不是減毒力道太猛,沙門氏菌-VNP20009 在注射到病患體內後,很難引起免疫反應,而且牠也「沒有」展現對腫瘤組織的依賴性,注射牠到 24 位病患體內之後,只有 3 個病患的腫瘤組織內有觀察到沙門氏菌-VNP20009 的生長,所有注射沙門氏菌-VNP20009的病患,腫瘤組織都沒有消退6

不過慶幸的是,沙門氏菌-VNP20009 並沒有在人體的其他組織中生長,並未出現對人體健康造成負面影響的跡象。

沙門氏菌-A1-R

雖然沙門氏菌-VNP20009 在臨床上沒有理想的結果,但這是第一支用於治療癌症的沙門氏菌,科學家們認為這至少是個開始,因此後續他們又用類似的方法,篩選出另一支有潛力的沙門氏菌-A1-R

A1-R 在動物實驗上,有著比 VNP20009 更好的腫瘤組織依賴性,而且能對應更多種類的腫瘤組織,同時 A1-R 活化免疫細胞的能力也不錯,A1-R 合併化療和標靶藥物的結果,也比 VNP20009 更好7

注射 A1-R 到裸鼠體內,腫瘤的消退情形。圖/Targeted therapy with a Salmonella typhimurium leucine-arginine auxotroph cures orthotopic human breast tumors in nude mice. Cancer Res. 2006 Aug 1;66(15):7647-52

但 A1-R 至今仍沒有進行臨床試驗,不確定在臨床上是否能比 VNP20009 表現更好。

如果只把細菌當作一種「交通工具」?

雖然沙門氏菌屬在臨床上沒有展現治療效果,但沙門氏菌屬提供科學家們一個新的思路:

如果細菌對腫瘤組織有專一性,那就把細菌當成治療手段的「載體」吧!

就像是把細菌當作通往腫瘤組織的直達車一樣,目前有團隊將抗癌物質的基因,放入沙門氏菌屬中,當沙門氏菌屬專一的到腫瘤組織中,就能分泌抗癌物質到組織中。

如此一來,不僅可以提高抗癌物質的效力,也能減少該物質對生物體的傷害8,而下一篇文章所介紹的第三種研究上常見的細菌療法「李斯特菌」某種程度上就是受到載體想法的啟發……

接著閱讀:不只能夠「以毒攻毒」,當細菌從攻癌武器變成交通工具!細菌療法的今生(下)

註釋

  1. 內孢子:某些細菌特有的一種構造,是對惡劣環境具有高度抗性的特殊休眠體。內孢子對抗生素、熱、酸鹼、輻射等具有強耐受性,待環境變成適合生存時,內孢子會打破睡眠狀態甦醒發芽繁殖。
  2. 敗血症:由於感染所引起的全身性發炎的嚴重疾病。常見的臨床症狀包括發燒、呼吸頻率和心跳加速,以及意識不清。
  3. 脂多醣 (Lipopolysaccharide,LPS) :是油脂和多醣由共價鍵相連組成的大型分子。LPS 是革蘭氏陰性細菌外膜的主要組成部分,提供並保持細菌結構的完整性,保護細菌的細胞膜抵抗某些化學物質的攻擊。LPS 也是內毒素,LPS 在人體內,會結合到細胞膜上的脂多醣受體複合體上,促進細胞發炎,並讓發炎細胞分泌多種細胞因子,產生強烈的免疫反應。
  4. 內毒素:存在於細菌內的天然化合物,具有潛在的毒性。內毒素不同於外毒素,活的細菌是不會分泌可溶性的內毒素的。內毒素是細菌的結構成分,當細菌被溶解時而被細菌釋放出來。
  5. 嘌呤:新陳代謝過程中的一種代謝物,它是核酸中最重要的組成部分。
  6. 癌細胞因生長快速,在細胞複製時需要大量的核酸,這表示也需要大量的嘌呤,因此腫瘤組織內部的嘌呤量,比人體其他組織都高很多。

參考資料

  1. Jin, MZ., Jin, WL. The updated landscape of tumor microenvironment and drug repurposing. Sig Transduct Target Ther 5, 166 (2020)
  2. Long H. Dang, Chetan Bettegowda, David L. Huso, Kenneth W. Kinzler, and Bert Vogelstein. Combination bacteriolytic therapy for the treatment of experimental tumors. Proc Natl Acad Sci U S A December 18, 2001 98 (26) 15155-15160
  3. Bacterial therapy tolerable, shows early promise in patients with advanced solid tumors
  4. C. Clairmont et al. Biodistribution and Genetic Stability of the Novel Antitumor Agent VNP20009, a Genetically Modified Strain of Salmonella typhimuvium. The Journal of Infectious Diseases, Volume 181, Issue 6, June 2000, Pages 1996–2002
  5. Luo X, Li Z, Lin S, Le T, Ittensohn M, Bermudes D, Runyab JD, Shen SY, Chen J, King IC, Zheng LM. Antitumor effect of VNP20009, an attenuated Salmonella, in murine tumor models. Oncol Res. 2001;12(11-12):501-8
  6. Toso JF, Gill VJ, Hwu P, et al. Phase I study of the intravenous administration of attenuated Salmonella typhimurium to patients with metastatic melanoma. J Clin Oncol. 2002;20(1):142-152.
  7. Aghi M, Hochberg F, Breakefield XO. Prodrug activation enzymes in cancer gene therapy. J Gene Med. 2000 May-Jun;2(3):148-64
  8. Quispe-Tintaya W, Chandra D, Jahangir A, Harris M, Casadevall A, Dadachova E, Gravekamp C. Nontoxic radioactive Listeria(at) is a highly effective therapy against metastatic pancreatic cancer. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 May 21;110(21):8668-73
  9. Audrito, V., Managò, A., Gaudino, F., Sorci, L., Messana, V. G., Raffaelli, N., & Deaglio, S. (2019). NAD-biosynthetic and consuming enzymes as central players of metabolic regulation of innate and adaptive immune responses in cancerFrontiers in immunology10, 1720.
  10. Dang, L. H., Bettegowda, C., Huso, D. L., Kinzler, K. W., & Vogelstein, B. (2001). Combination bacteriolytic therapy for the treatment of experimental tumors. Proceedings of the National Academy of Sciences98(26), 15155-15160.
  11. Zhao, M., Yang, M., Ma, H., Li, X., Tan, X., Li, S., … & Hoffman, R. M. (2006). Targeted therapy with a Salmonella typhimurium leucine-arginine auxotroph cures orthotopic human breast tumors in nude mice. Cancer research66(15), 7647-7652.

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羅夏_96
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