本网讯 我校陶玉贵教授团队与安徽医科大学裴佩副教授和苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验杨凯教授合作，利用X射线协助CD11b+免疫细胞递送纳米酶涂层的细菌调控肿瘤微环境以增强肿瘤免疫治疗取得了突破性研究进展，相关成果以“Nanozyme-coated bacteria hitchhike on CD11b+ immune cells to boost tumor radio-immunotherapy”为题发表在《Advanced Materials》（一区，IF：29.4）上。 为该论文第一通讯作者单位，生物与食品工程学院2023届研究生李航航为论文第一作者。
基于细菌的药物递送策略由于其可基因工程、物理化学修饰与免疫激活特性等，近年来在肿瘤治疗方面受到了广泛的关注。然而，无论是活细菌还是灭活细菌载体在进入体内后大部分会被免疫细胞吞噬并逐渐清除，这大大降低了基于细菌载体的递送效率。而利用免疫细胞（如巨噬细胞、中性粒细胞等）的趋炎效应实现对载体的靶向递送已经被证明是可行的，其不仅能够提高药物递送的效率，还能降低对正常组织的副作用。因此，在合适的时机借助吞噬类免疫细胞对微米级细菌载体进行增强递送可能是一个有效的策略，以优化基于细菌的递送方法。
放疗作为肿瘤治疗的最常用手段之一，除了可以直接通过高能电离辐射杀死或损伤肿瘤细胞外，还可以引起肿瘤局部产生更强烈的炎症反应从而招募更多的免疫细胞。因此，或许可以利用X射线产生的肿瘤炎症来进一步提高免疫细胞对细菌载体的递送。
在前期的实验中，团队人员偶然发现尾静脉注射的微米级的灭活VNP20009细菌载体也可以在肿瘤部位富集，通过流式细胞术分析发现灭活VNP20009细菌进入体内后主要被CD11b+免疫细胞内吞，并上调血液中CD11b+免疫细胞的比例。因此，团队人员推测在肿瘤富集的VNP20009细菌可能主要是通过CD11b+免疫细胞的趋炎作用从而搭乘便车至肿瘤部位。基于上述观点，团队人员随后设计并通过一步还原法制备了双金属纳米酶涂层的VNP20009细菌载体（Au-Pt@ VNP20009，APV），在体外验证了APV的特性（高CAT活性、放疗增敏效应与激活cGAS-STING通路）。在体内，利用2 Gy X射线预照射引起更强的肿瘤炎症，进一步协助增强趋炎类免疫细胞对APV的递送效率。通过流式细胞术和IVIS荧光成像验证了X射线协助APV搭乘CD11b+免疫细胞的便车增强肿瘤靶向递送策略的可行性。当APV被协助递送至肿瘤后，可以有效解除肿瘤缺氧微环境并促进巨噬细胞M1极化和DC细胞成熟，从而提高放疗疗效与抗肿瘤免疫反应。最后，在联合6 Gy放疗和αPD-L1后可以促进CD8+ T细胞与NK细胞在肿瘤的浸润，显著抑制肿瘤的生长和转移。总之，本研究成功利用X射线协助增强微米级纳米酶涂层细菌载体的肿瘤靶向递送并阐明了其中机理，为优化细菌基载体的递送策略开辟了新方法，同时为多功能细菌载体与肿瘤放射免疫治疗的有机结合提供了新思路。
（文：张伟伟；图：李航航；审核：张国强；编辑：查桂义）