我校陶玉贵教授团队与苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室的胡林副教授及杨凯教授合作,成功构建了基于工程化细菌外膜囊泡(OMV)的递送平台,实现放射性碘的高效标记,并显著改善了肿瘤的放射免疫治疗效果。相关研究成果以“Engineered delivery platform based on bacterial outer membrane vesicles for efficient labeling of 131I and improved radio-immunotherapy”为题,发表在《Chemical Engineering Journal》(中国科学院一区,IF:15.1)。
为该论文第一通讯作者单位,生物与食品工程学院2024届研究生沈海东为论文第一作者。
内放射性同位素治疗(RIT)作为临床上治疗肿瘤的重要方法之一,不仅可以直接杀死肿瘤细胞,还能通过诱导肿瘤细胞的免疫原性死亡(ICD)来增强抗肿瘤免疫应答。为了在肿瘤部位实现放射性核素的靶向输送,已经开发了多种生物相容性的纳米载体,以提高治疗效率并最小化副作用。然而,传统的放射性标记纳米载体面临放射标记效率低和肿瘤靶向性差的挑战,这极大地限制了RIT的疗效。近年来,细菌外膜囊泡(OMV)作为一种由革兰氏阴性菌分泌的天然纳米囊泡,在癌症治疗中显示出良好的肿瘤靶向性和作为药物递送载体的潜力。此外,OMV还具有促进免疫细胞分泌干扰素-γ,激活抗肿瘤免疫应答的潜力。
团队利用减毒鼠伤寒沙门氏菌外膜囊泡(VNP20009-OMV)构建了递送平台,通过基因工程技术获得表达富酪蛋白(STATH)的细菌外膜囊泡(STATH-OMV),STATH含有丰富的酪氨酸可以提供更多放射性碘标记位点。通过聚乙二醇(PEG)修饰,提高了STATH-OMV的生物相容性,得到了STATH-OMV-PEG。利用Iodogen标记法对STATH-OMV-PEG进行了125I/131I标记,与传统OMV相比,STATH-OMV-PEG显示出更高的标记效率。此外,131I标记的STATH-OMV-PEG在抑制肿瘤生长、诱导树突状细胞成熟和促进免疫细胞分泌抗肿瘤细胞因子方面表现出显著效果,增强了RIT诱导的全身抗肿瘤免疫应答。更重要的是,131I-STATH-OMV-PEG对原位结肠癌也具有显著的抑制作用,并诱导机体产生免疫记忆效应,有效防止肿瘤再侵袭。
此研究不仅提出了一种新的基于OMV的RIT递送平台,该平台实现了125I/131I的高效标记并激活了强大的抗肿瘤免疫反应,也为肿瘤放射免疫治疗开辟了全新的途径。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724033242?dgcid=rss_sd_all
(文:张伟伟、沈海东;图:沈海东;审核:张国强)