中國科學院深圳先進技術研究院納米醫(yī)療技術研究中心蔡林濤研究團隊在藍細菌光合產(chǎn)氧介導的抗腫瘤免疫光動力治療研究取得進展。相應成果為“Liu LL, He HM, Luo ZY, et al. In situ photocatalyzed oxygen generation with photosynthetic bacteria to enable robust immunogenic photodynamic therapy in triplenegative breast cancer [J]. Advanced Functional Materials, 2020, 30(10): 1910176(基于藍細菌光合產(chǎn)氧介導的抗腫瘤免疫光動力治療)”。

光動力治療(Photodynamic Therapy，PDT)作為一種新型腫瘤物理治療模式，以其非侵入和時空可控的優(yōu)勢而成為腫瘤治療領域的研究熱點。雖然 PDT 有著較好的特異性和安全性，但 PDT 僅能進行局部治療且存在腫瘤容易轉移復發(fā)等局限。如何在機體內引發(fā)持久的抗腫瘤作用，避免腫瘤轉移復發(fā)依然是亟待解決的瓶頸問題。通過激活機體免疫系統(tǒng)殺滅腫瘤的抗腫瘤免疫應答對治療轉移性腫瘤和預防術后復發(fā)具有重要作用。因此，如何誘導 PDT 促發(fā)積極有效的抗腫瘤免疫應答，對未來的臨床應用尤為重要。

該研究選用具有腫瘤靶向能力和原位光催化產(chǎn)氧的活藍細菌(Synechococcus 7942，Syne)作為氧供體，利用分子間二硫鍵連接組裝包載光敏劑的納米顆粒(HSA/ICG)，通過酰胺鍵在 Syne 細胞壁外修飾上具有腫瘤靶向性的 HSA/ICG 顆粒，形成仿生系統(tǒng)(S/HSA/ICG)，實現(xiàn)光敏劑的腫瘤靶向遞送，以期通過 Syne 原位光合作用產(chǎn)氧增強 PDT 效應。

結果顯示，具有光自養(yǎng)能力的 Syne 在 660 nm 激光照射下不僅能夠產(chǎn)生 O2、刺激樹突狀細胞的活化、還能發(fā)揮 PDT 效應產(chǎn)生單線態(tài)氧。小鼠活體成像及腫瘤切片顯示，S/HSA/ICG 處理組的腫瘤內 Syne 和 ICG 大量蓄積。同時，腫瘤切片免疫熒光染色結果顯示，S/HSA/ICG 在 660 nm 激光照射后的腫瘤缺氧明顯得到改善，而單線態(tài)氧的產(chǎn)生明顯增加，證明腫瘤局部增 O2增強了 PDT 效應。這種光合作用增強的 PDT 能有效改善腫瘤免疫抑制微環(huán)境，并能較好地激發(fā)機體的抗腫瘤免疫反應，在抑制腫瘤復發(fā)和轉移方面表現(xiàn)出良好的效果。

該研究的成功實施不僅為克服腫瘤缺氧提供了一種高效、可控的手段，而且為抗腫瘤轉移治療提供了一種具有前景的免疫原性 PDT 策略。

基于藍細菌微納仿生機器人的抗腫瘤免疫光動力治療