近日，中国科学技术大学生命科学学院王育才教授团队在国际权威学术期刊Nature Communications上以“Chemotaxis-driven delivery of nano-pathogenoids for complete eradication of tumors post-phototherapy”为题发表最新研究成果。

趋化性驱动下的纳米类病原体用于光热治疗后肿瘤的完全去除的示意图

传统的纳米载药，由于纳米粒子人工合成的特性，用于肿瘤治疗的有效性经常受到多种生物屏障的阻碍，比如容易被单核吞噬细胞系统识别清除、很难越过血管壁及细胞间质屏障。同时光热疗法在肿瘤治疗中，由于光穿透能力有限，存在着肿瘤清除不彻底的问题。

为了解决上述问题，王育才教授团队首先从具有趋化效应的中性粒细胞出发，构建了可以被中性粒细胞吞噬并随中性粒细胞一起顺利越过生物屏障到达癌变组织的纳米类病原体(nano-pathogenoid，NPN)载药系统。癌症的发生、发展、治疗，经常会引起身体的炎症，炎症会诱导产生趋化因子，而趋化因子会诱导中性粒细胞产生，并靶向运动到癌变组织。所以中性粒细胞是一个天然的靶向性载体。中性粒细胞也能够通过病原相关分子模式识别、对抗入侵的病原体(如细菌、真菌和病毒)，利用这两个特性，团队构建了细菌分泌的外膜囊泡包裹的纳米类病原体载药系统。由于此系统具有病原体的特性，与中性粒细胞具有很强的亲和作用，并随中性粒细胞一起运输到肿瘤组织。由于纳米类病原体不具有复制功能，与活菌或被削弱的细菌相比，潜在的毒性问题也更小。结果表明肿瘤组织积聚的纳米类病原体的数量是被动纳米载药粒子的倍，证明此种策略可以显著改善纳米载药粒子越过生物屏障的能力。

其次，之所以选择光热治疗的补充治疗，是因为光热治疗会使肿瘤组织产生热，热的产生会创造急性的炎症环境，产生趋化因子，从而加速中性粒细胞的产生和运输。另外光热治疗本身也存在肿瘤清除不彻底的问题，组合治疗对于肿瘤的完全清除还是非常有必要的。在肿瘤炎症环境的刺激下，中性粒细胞迅速释放出纳米类病原体，随后被肿瘤细胞吸收，发挥抗癌作用。结果表明一次光热和纳米类病原体载药系统联合治疗，肿瘤抑制增长相比光热和普通纳米载药系统联合治疗提高了75%，而经过两次光热和纳米类病原体载药系统联合治疗后，小鼠肿瘤被完全消除。

该研究得到了“纳米科技”重点专项(2017YFA0205600)，国家自然科学基金(51961145109, 91942310, 51773191 and 81901683)等项目的支持，中国科学技术大学生命科学学院Min Li和Shuya Li为本文共同第一作者，王育才教授为通讯作者。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-020-14963-0