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无涯创新学院药剂学团队在细菌介导的药物递送用于抗癌治疗研究中取得新突破

无涯创新学院孙进教授课题组与秦斌教授课题组合作，提出将细菌介导的生物疗法与传统的化学疗法相结合，构建了一种搭载广谱抗癌药物-阿霉素的杂化工程菌，以突破当前抗癌疗法限制，为实现高效低毒抗肿瘤疗法提供了一种新方案。相关成果以题“Both-In-One Hybrid Bacteria Suppress the Tumor Metastasis and Relapse via Tandem-Amplifying Reactive Oxygen Species-Immunity Responses”发表在国际知名生物医学材料杂志《Advanced Healthcare Materials》（IF=9.933, DOI: 10.1002/adhm.202100950），并被杂志推荐为Cover image重点介绍。

研究背景

细菌疗法是一种以靶向肿瘤部位，通过激活机体抗肿瘤免疫应答为目的治疗方法，在治疗恶性肿瘤方面显示了巨大的潜力。早在一个世纪前，癌症免疫治疗之父威廉·科利博士就通过注射产脓链球菌治疗癌症患者。近年来，研究表明，肿瘤微环境中由于缺氧、富营养化和免疫特异性等原因，厌氧菌可优先定植于肿瘤部位，并通过增强抗癌免疫反应阻断肿瘤生长。其中减毒沙门氏菌，由于良好的抗肿瘤效果而进一步推进到临床Ⅰ期试验。然而，由于肿瘤抑制率低和剂量依赖性副作用，临床试验失败。这表明，单独进行细菌治疗不能满足高效和生物安全的要求。

因此，为了突破现有细菌疗法的局限性，无涯创新学院孙进教授课题组与秦斌教授课题组合作构建了一种集化疗与生物疗法“二合一”的杂化菌，将化疗药物阿霉素嵌合在表达葡萄糖脱氢酶（GDH）的工程化非致病性大肠杆菌表面，以增强抗肿瘤效果。构建的该杂化细菌可以自我驱动并搭载阿霉素靶向到肿瘤部位，同时表达GDH的工程菌在肿瘤部位催化产生大量NADPH，而其装载的阿霉素可激活NADPH氧化酶（NOXs），进一步催化NADPH级联提高活性氧（ROS）水平直接杀伤肿瘤；并且，该杂化细菌通过增加抗肿瘤细胞因子和效应T细胞的产生，有效强化了全身的抗肿瘤免疫反应。

这是孙进课题组在微纳米领域国际知名期刊《Nano-Micro Letters》期刊（IF=16.419, DOI: 10.1007/s40820-020-00560-9）提出“细菌介导的联合生物疗法”这一概念之后的有益尝试。沈阳药科大学无涯创新学院孙进教授和秦斌教授为本文通讯作者，孙孟驰博士后和叶皓博士为共同第一作者，文章得到何仲贵教授的指导与支持。沈阳药科大学为独立完成单位。该工作获得了国家自然科学基金和全国博士后面上项目的资助。