細菌在腫瘤部位的趨化定植及其免疫原性使其成為免疫治療的理想候選者，現今細菌療法已成為腫瘤免疫治療的未來發展方向之一。光合細菌（PSB）對受試動物無致毒及致病作用，對生育生長無不良影響，不具潛在的危害性。其體內富含蛋白質、維生素、氨基酸等營養成分，已被我國農業部批準用于飼料添加劑，可顯著提高動物的存活率，增強抗病力。

基于PSB較好的生物安全性，該科研團隊在PSB腫瘤免疫治療方面做了大量工作。首次發現PSB中的沼澤紅假單胞菌（Rhodopseudomonas palustris）具有優異的光熱轉化性能。利用其乏氧趨化和NIR趨化的特性，實現了對腫瘤的光熱治療（ACS Nano, 2021, 15(1):1100-1110；中科院一區，影響因子18.0）。進一步利用PSB作為H₂“制造廠”可以源源不斷的產生H₂的性質，實現了通過氫氣-免疫聯合治療殺傷腫瘤細胞（Journal of Nanobiotechnolgy, 2022, 20, 280；中科院一區，影響因子10.2）。在此基礎之上，通過膜插入技術在PSB表面修飾馬來酰亞胺（MAL），構建了可以轉運腫瘤抗原的工程化PSB（PSB-MAL）,有效地抑制了腫瘤的生長和轉移（ACS Nano, 2023, 17(19):18716-18731；中科院一區，影響因子15.8）。PSB不同來源外囊泡的成分和功能差異影響其生物學效應，研究發現，在腫瘤模型中，細菌衍生的外膜囊泡（OMVs）和細菌人工擠出納米囊泡（BNVs）均可以極化TAM，同時激活DC，增強抗原呈遞能力，但OMVs顯示出了更好的抗腫瘤活性（Bioactive Materials, 2024, 36:48-61；中科院一區，影響因子18.0）。鑒于PSB具有天然乳酸代謝能力，有望作為乳酸耗竭的“活藥”，實現對腫瘤免疫微環境的重編程。然而，天然PSB可代謝底物種類寬泛，其多底物代謝特性嚴重限制了其乳酸代謝的能力，進而影響腫瘤免疫微環境重編程的效率。基于此，該團隊通過正交試驗研制了適配腫瘤微環境的條件培養基，定向篩選新型高乳酸代謝性光合細菌LAB-1,通過調控腫瘤免疫微環境重編程，增強腫瘤免疫治療效果（Advanced Materials, 2024,2405930；中科院一區，影響因子27.4）。這為腫瘤免疫治療提供一種新的策略，具有重要的科學意義。

以上工作均為河北大學化學與材料科學學院/新型藥物制劑與輔料全國重點實驗室張金超教授團隊和南方醫科大學第十附屬醫院李振華研究員團隊合作完成，得到了國家自然科學基金項目和河北省自然科學基金創新研究群體項目、河北大學科研創新團隊（科技類）等項目的大力支持。

文章鏈接

[1]https://doi.org/10.1021/acsnano.0c08068

[2]https://doi.org/10.1186/s12951-022-01440-7

[3]https://doi.org/10.1021/acsnano.3c01912

[4]https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2024.02.025

[5]https://doi.org/10.1002/adma.202405930

（新型藥物制劑與輔料全國重點實驗室、河北大學化學與材料科學學院、藥物化學與分子診斷教育部重點實驗室、科學與技術創新研究院供稿）