NSR（IF=23）| 中国科学院施剑林团队发现利用纳米药物治疗结直肠癌的免疫机制

肿瘤相关细菌（tumor associated bacteria, TAB）在调节肿瘤微环境中起着至关重要的作用，然而通过化学和放射治疗导致相关细菌失活极大地降低了治疗效果，更重要的是，这导致了显著的免疫抑制。

2022年8月29日，中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林和胡萍共同通讯在National Science Review（IF=23）杂志在线发表题为“Nanocatalytic bacteria disintegration reverses immunosuppression of colorectal cancer”的研究论文，该研究提出了一种基于在磁热疗（magnetic hyperthermia, MH）下通过细菌特异性氧化损伤分解细菌的纳米催化肿瘤免疫治疗方式，用于高效的激活免疫反应进而促进肿瘤消退。

该研究合成了一种由精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸（RGD）和（3-羧丙基）三苯基溴化鏻（TPP）修饰的单分散超顺磁性纳米催化药物，并命名为MNP-RGD-TPP（MRT），其特点是通过静电亲和力在 TAB 处选择性积累，使在交变磁场（AMF）诱导的高温下，通过纳米催化 Fenton 反应有效分解 TAB，原位产生大量细胞毒性羟基自由基。基于这种 TAB 促进的纳米催化免疫药物的整合先天和适应性免疫激活，已被发现在原位结直肠癌模型中表现出出色的治疗效果，证明了这种综合免疫策略在临床肿瘤免疫治疗中的潜力。

目前，越来越多的新证据支持微生物组在癌症发展和治疗中的基本作用。值得注意的是，肿瘤微环境 (tumor microenvironment, TME) 中的细菌在促进癌症的发展和转移中发挥着不可忽视的作用，包括喉癌、食道癌、胃癌、结直肠癌 (colorectal cancers, CRC) 和原发性肝癌。尽管癌症治疗取得了长足的进步，但对 TME 中的肿瘤相关细菌 (TAB) 的关注较少，TAB 能够通过化疗和放疗等抗癌治疗的耐药性和不敏感性降低传统治疗的疗效。此外，TAB 还负责增强免疫抑制作用，帮助肿瘤细胞逃避 TME 中免疫系统的攻击，例如通过耗尽细胞毒性 T 淋巴细胞 (CTL) 和促进肿瘤促进 M2 极化巨噬细胞浸润。有证据表明，TAB 能够负向调节肿瘤免疫微环境，主要是通过上调肿瘤细胞中转化生长因子 β1和HMGB1蛋白的表达。值得注意的是，纳米药物为促进癌症免疫疗法以安全有效的方式进行临床转化提供了巨大的机会。大量研究基于细菌的癌症治疗学，包括 CRC 治疗。因此，基于纳米药物靶向微生物组可能会在预防肿瘤发生、逆转肿瘤内免疫抑制和免疫致敏性肿瘤方面开辟一条有前途且有效的途径，这可能会成为一种新的肿瘤免疫治疗策略。该研究提出了一种新的细菌刺激的肿瘤免疫治疗方式，通过使用靶向细菌生物膜的纳米催化磁性纳米颗粒，可以通过细菌特异性氧化损伤激活综合免疫。

首先，合成核壳结构的 ZnCoFe2O4@ZnMnFe2O4 磁性纳米粒子 (magnetic nanoparticles, MNP)，并通过 RGD/TPP 配体 (MRT) 对其进行改性，该纳米粒子具有超强磁性和出色的磁热疗性能。所获得的MRT纳米粒子在室温下表现出优异的超顺磁性，经过RGD修饰后可以稳定分散在水溶液中，这对于生物医学应用至关重要。此外，由于 MRT 与细菌之间的静电相互作用，设计的 MRT 纳米平台可以特异性靶向聚集在肿瘤细胞周围的 TAB，并在磁热和酸性条件下可持续释放 Fe2+/Fe3+ 用于潜在的 Fenton 反应。更重要的是，脂多糖 (LPS) 已作为病原体相关分子模式 (PAMP) 从被破坏的 TAB 代谢分泌到 M1 极化肿瘤相关巨噬细胞 (TAM) 并促进树突状细胞 (DC) 成熟以进行先天免疫- TAM 的反应激活，随后细胞毒性 T 淋巴细胞 (CTL) 在成熟 DC 针对肿瘤细胞的 PAMP 呈递下苏醒。总的来说，该研究基于细菌介导和纳米催化激活免疫反应的肿瘤免疫治疗，已被确定在CRC模型中的优异治疗效果，阐明了纳米催化免疫激活在癌症免疫治疗中的重要性，并为探索更有效的抗肿瘤免疫疫苗和佐剂提供了基础。

原文链接：

https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwac169/6678444?searchresult=1

转自：“iNature”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！