可以抗HPV的口香糖：实测困住93%口腔病毒，还能灭杀两类牙周致病菌
口香糖通常用来清新口气，但科学家正在尝试赋予它一项新功能： 在口腔里“捕获 ” 病毒、清除与头颈癌相关的细菌。
最近，来自美国宾夕法尼亚大学、加州大学洛杉矶分校和堪萨斯大学医学中心等机构的团队，在 Scientific Reports 发表了一项研究。他们开发了一种含有抗病毒和抗菌蛋白的生物工程口香糖，并用头颈部鳞状细胞癌患者的唾液和漱口液进行了测试。
结果显示， 一种含有豆类凝集素 FRIL 的口香糖提取物，可以使患者唾液样本中约 93% 的 HPV 颗粒发生聚集；在漱口液样本中，聚集比例约为 80%。在加入抗菌肽 protegrin-1 后，该配方还使两种与头颈癌相关的细菌减少了 99% 以上。
这项研究的主要负责人 Henry Daniell 是宾夕法尼亚大学牙医学院 W.D. Miller 教授、基础与转化科学系副主任。他长期研究叶绿体基因工程及植物源蛋白药物递送，致力于降低生物制药成本，已开发多种植物细胞口服疗法。这项研究延续了其团队利用植物源蛋白研制抗病毒、抗菌口香糖的技术路线。
图 | Henry Daniell（来源：宾夕法尼亚大学） HPV 即人乳头瘤病毒，人们对它的了解大多与宫颈癌有关，但部分高危型 HPV 也可能导致肛门癌、阴茎癌以及口咽癌。尤其是 HPV-16，被认为与多数 HPV 相关口咽癌有关。
HPV 进入上皮细胞后，会利用自身携带的 E6 和 E7 蛋白干扰人体细胞的抑癌机制。在持续感染的情况下，病毒 DNA 还可能整合到人体细胞的基因组中，增加细胞异常增殖和发生癌变的可能性。HPV 相关口咽癌通常出现在扁桃体、舌根及咽部附近，属于头颈部鳞状细胞癌的一部分。
正因为口腔既可能是 HPV 停留的位置，也是病毒传播过程中的一个重要通道，研究团队想到了一种很直接的思路：与其让药物先进入胃肠道或血液，再想办法抵达口腔，为什么不直接在病毒最可能出现的地方进行拦截？
口香糖恰好提供了这样一种载体。人在咀嚼时，活性成分可以持续释放，并长时间接触唾液和口腔黏膜。
这块口香糖最核心的工作原理，其实很像“捕鱼 ” 。承担“渔网 ” 角色的是一种名为 FRIL 的蛋白。FRIL 全称为 Flt3 受体相互作用凝集素，天然存在于扁豆属植物 Lablab purpureus 中。它拥有四个糖结合结构域，能够识别并结合病毒表面的复杂糖链和寡糖。
HPV 颗粒原本分散在唾液中，只要接触到口腔、扁桃体或者咽部的上皮细胞，就有机会附着并进入细胞。FRIL 则像一张由蛋白质组成的小网，可以同时抓住多个病毒颗粒，把原本分散的病毒黏在一起，形成更大的团块。研究团队设想，病毒聚集后将更难进入人体细胞，并可能被口香糖吸附或随唾液排出口腔。
研究团队此前已经测试过 FRIL 对流感病毒、单纯疱疹病毒以及多种冠状病毒的作用，并把这种蛋白制成了可以在室温下保存的口香糖。 这一次，他们把目标进一步转向了 HPV，以及与口腔癌有关的细菌。
为了测试这种方法，研究人员收集了头颈部鳞癌患者的唾液和漱口液。其中，唾液样本来自 14 名癌症患者和 12 名非癌症参与者；漱口液样本则来自 30 名癌症患者。
研究人员使用 ELISA 方法检测样本中 HPV 表面的 L1 蛋白。实验所用抗体可以识别 HPV 1、6、11、16、18 和 31 型，覆盖部分高危型和低危型 HPV。检测结果显示， 在 14 份癌症患者唾液样本中，研究人员均检测到了 HPV 信号；30 份癌症患者漱口液中，约 75% 为 HPV 阳性。
随后，他们将口香糖研碎，制成含有 FRIL 的提取液，再把提取液加入患者的唾液和漱口液中。样本在实验室中孵育一小时后经过高速离心。没有被聚集的 HPV 会继续留在液体上层，被 FRIL 黏成团的病毒则会沉降到底部。
检测结果显示，在 14 份患者唾液样本中，FRIL 使 HPV 信号平均下降约 93%。多数样本的聚集比例超过 85%，部分样本接近或达到 100%。在 HPV 阳性的漱口液样本中，平均聚集比例约为 80%；22 份阳性样本中，有 13 份样本的 HPV 信号在处理后几乎全部进入了沉淀。
除了 HPV，研究团队还关注了 牙龈卟啉单胞菌和具核梭杆菌。
这两种细菌过去主要因为牙周炎受到关注，但近年来越来越多研究发现，它们在部分口腔癌和头颈癌患者的肿瘤组织及唾液中也较为丰富。牙龈卟啉单胞菌可以进入上皮细胞，影响炎症和细胞增殖信号；具核梭杆菌则拥有多种黏附蛋白，可以附着于细胞并参与局部免疫调节。一些研究还发现，这两种细菌在头颈部鳞癌患者中的丰度较高，而且较高的细菌丰度与患者预后之间存在一定相关性。
在此次研究中，这种差异非常明显。癌症患者唾液中的两种细菌数量，最高可达到非癌症参与者的约 1,000 倍，漱口液中的差异也能达到约 100 倍。不过，论文并未记录患者是否患有牙周病，而牙周病本身也会增加这两种细菌的数量。因此，这一结果反映的是相关性，尚不能证明这些细菌直接导致了癌症。
FRIL 虽然很擅长聚集病毒，却不太擅长杀菌。实验中，单独加入 FRIL 后，两种细菌最多只减少了大约一个数量级。为了增强杀菌效果，研究团队又加入了一种名叫 protegrin-1 的抗菌肽。Protegrin-1 是一种由 18 个氨基酸组成的抗菌肽。它的分子结构由二硫键固定成发夹形状，可以接近细菌细胞膜，在膜上形成孔洞，破坏细胞内外的物质平衡，最终使细菌死亡。