在胃肠道癌症中，结肠癌是最常见的恶性肿瘤，传统的治疗结肠癌的方法在高剂量使用时能达到一定的疗效，但对人体产生的副作用也较大，急需研究新型抗癌药物来促进结肠癌治疗。在目前的癌症治疗和新药研发策略中，使用细菌来消除实体肿瘤有很大的发展前景，其中大肠杆菌Nissle1917(EcN)具有肿瘤靶向性，并能在实体肿瘤中定植，通过基因修饰引入抗肿瘤药物分子，能够特异性地杀死肿瘤细胞而不影响其他健康细胞。EcN也是肠道益生菌，通过口服或静脉注射，携带治疗活性药物到达胃肠道，是治疗胃肠道癌症的较理想载体。　　 本研究中，我们利用来源于绿脓假单胞菌中的天青蛋白(azurin)基因构建的抗肿瘤低氧靶向工程菌E.coli Nissle1917(pET28a-Pvhb-pel-azu)(EcNVA)，分别以口服和静脉注射方式处理，治疗人结肠癌裸鼠原位移植瘤，以观察工程菌对结肠癌的抑制效果、研究合适的给药途径，探索工程菌对肿瘤的抑制作用机制。　　 实验结果显示，与PBS和EcN对照组比较，EcNVA工程菌静脉注射和口服均能有效抑制裸鼠原位结肠癌的生长，肿瘤体积减小和瘤重减轻，肿瘤抑制率达到33.7％，差异有显著性(P＜0.05)。经H&E染色结果显示，EcNVA工程菌的使用使肿瘤微环境明显改变，坏死区扩大。经免疫荧光和Western blotting检测结果显示，EcNVA工程菌azurin基因能在肿瘤内部有效表达。荧光免疫结果表明血管密度标志CD31、血管再生因子EGFR以及细胞增殖相关核抗原Ki-67表达均受抑制。细胞流式检测结果表明，EcNVA工程菌能够促进肿瘤细胞凋亡，静脉注射和口服给药肿瘤细胞凋亡率分别达到9.59％和10.12％;通过Western blotting检测凋亡相关蛋白，工程菌使肿瘤组织内促凋亡蛋白p53、Bax表达上调，抑凋亡蛋白Bcl-2表达下调，Caspase-3受到活化裂解产生p17亚基。实验过程中没有观察到工程菌对裸鼠产生明显的毒副作用。　　 结果表明，使用EcNVA低氧靶向工程菌能有效治疗结肠癌，口服和静脉注射给药途径疗效相当，低氧启动子能启动抗肿瘤分子azurin在肿瘤组织内有效表达，通过影响肿瘤细胞内的p53信号通路来诱导细胞凋亡。Azurin工程菌靶向治疗裸鼠原位结肠癌的研究为促进肿瘤治疗，降低毒副作用提供了新的研究方向，本研究为利用低氧靶向工程菌治疗结肠癌提供了技术途径。