胶质母细胞瘤治疗目前存在一个关键挑战：如何开发可穿越血脑屏障（blood-brain barrier，BBB）的高效给药系统（drug delivery systems，DDS）。为了将药物送入大脑，研究者已经提出了侵入性和非侵入性两种技术手段。侵入性方法包括脑深部刺激、脑内移植、直接脑注射、鞘内脑输送等。由于侵入性方法带来的巨大风险和痛苦，人们越来越关注非侵入性方法，其中包括受体介导的胞吞作用、嗜神经病毒的使用、外泌体、纳米颗粒等。另一方面，近年来，细菌在癌症治疗上也取得了一些可喜的成果。细菌本身因具有内在的肿瘤导航能力、肿瘤组织穿透能力以及基因包装能力，可富集于肿瘤组织、抑制肿瘤生长，从而为肿瘤治疗提供了新的方案。此外，目前已经充分证明细菌可以通过跨细胞途径、细胞旁途径和感染吞噬细胞的途径穿越血脑屏障，这是细菌系统治疗胶质母细胞瘤的基础。然而，由于存在诸多挑战，如难以精确控制药物释放、对免疫反应的刺激不足以及潜在的细菌毒性（如菌血症）等，采用活细菌治疗胶质母细胞瘤的治疗方法仍然很少。近年来，越来越多的人热衷于开发细菌-纳米颗粒混合系统，用于治疗不同类型的癌症。在这些系统中，纳米颗粒通常负载在细菌的表面，而表面负载的纳米颗粒可能会破坏细菌的完整性。然而，完整的细菌结构可以阻止细菌与溶酶体的融合，这是活细菌穿越血脑屏障的必要条件。
针对此问题，近日，苏州大学功能纳米与软物质研究院、苏州市纳米技术与生物医药重点实验室何耀教授与王后禹研究员团队在之前细菌感染成像与治疗工作（Nat. Commun. 2019, 10, 4057; Nat. Commun. 2022, 13, 1255; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202208422）基础之上，进一步利用兼性厌氧细菌（如减毒鼠伤寒沙门氏菌VNP、大肠杆菌25922）特异性ABC转运蛋白内吞葡萄糖聚合物和光热剂吲哚菁绿修饰的荧光硅纳米颗粒，形成特洛伊细菌载药体系。相比于难以进入大脑的纳米颗粒，构建的特洛伊细菌载药体系可以与药物共同穿越血脑屏障，而且还能靶向并深入渗透进胶质母细胞瘤组织。随后，在808 nm激光照射下，吲哚菁绿产生的光热效应可裂解细菌并破坏肿瘤细胞。在光热治疗过程中，释放的肿瘤相关抗原和细菌碎片会触发抗肿瘤免疫反应。相关成果在期刊《Nature Communications》上发表（Nat. Commun. 2022, 13, 5127）。该文章的第一作者为硕士研究生孙荣和刘明珠。
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-32837-5
作者信息：Rong Sun, Mingzhu Liu, Jianping Lu, Binbin Chu, Yunmin Yang, Bin Song, Houyu Wang* & Yao He*
何耀教授简介：http://funsom.suda.edu.cn/7f/a3/c2735a32675/page.htm
王后禹研究员简介：http://funsom.suda.edu.cn/b6/e8/c4746a46824/page.htm
责任编辑：郭佳