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【Nature子刊】强强联合！南京大学合作中国药科大学共同开发新型细菌系统，高效增强癌症免疫治疗

首页 » 《转》译 2023-04-27 转化医学网赞(2)

导读	导读：TNF-α抑制剂作为治疗炎性疾病的成功药物，在肿瘤治疗中的应用受到重复给药和脱靶效应的限制。大量证据表明，TNF-α抑制剂的抗肿瘤效果并不理想，虽然在肿瘤治疗领域采用多次给药来提高其疗效，但也会导致严重的副作用和高昂的成本。因此，需要开发一种高效且高度靶向的 TNF-α 抗体递送系统。

2023年4月19日，南京大学华子春及中国药科大学曹志婷共同在《Signal Transduction and Targeted Therapy》发表题为“A bacteria-based system expressing anti-TNF-α nanobody for enhanced cancer immunotherapy”的研究论文，该研究开发了一种表达抗肿瘤坏死因子-α纳米抗体的细菌系统，用于增强癌症免疫治疗。

https://www.nature.com/articles/s41392-023-01364-0

研究背景

转基因鼠伤寒沙门氏菌减毒株VNP20009（VNP）不仅在体内具有超强的肿瘤靶向能力和遗传稳定性，而且在肿瘤中的富集度是肝脏和脾脏的数千倍。因此，在这项工作中，研究人员构建了一种表达抗 TNF-α 纳米抗体 (VNP αTNF-α ) 的新型 VNP 递送系统。可以通过持续释放显著提高低氧肿瘤环境下纳米抗体的递送效率。

此外，另一种 VNP αTNF-α/mCherry菌株是用融合到 mCherry 的 TNF-α nb 构建的，用于表达的 TNF-α nb 的可视化。与之前合成的纯纳米抗体相比，VNP 分泌的 TNF-α nb 具有相似的粒径 (75.27 ± 14.08 nm) 和亲和力。VNP αTNF-α诱导约 40% 的 B16F10 细胞凋亡，这与 VNP 相似，而纯 TNF-α nb 不能诱导细胞凋亡，结果证实了 VNP 和 VNP αTNF- α的体外抗肿瘤活性。

另外，VNPαTNF-α在体外刺激树突状细胞(DCs)活化和细胞毒性CD8+ T细胞产生。为了评估 VNP αTNF-α的中和能力，研究人员收集了 M1 型 RAW264.7 的上清液以测量 TNF-α 的水平。结果表明，VNP αTNF-α的处理显著中和了分泌的 TNF-α (sTNF-α)，从而降低了 sTNF-α 的水平。

表达抗肿瘤坏死因子-α纳米体的细菌系统用于增强癌症免疫治疗

研究过程

为了评估 VNP αTNF-α的肿瘤靶向能力，测量了细菌的器官负荷。结果表明VNP 和 VNP αTNF-α均显示出预期的肿瘤靶向能力，比其它组织高数百至数千倍。为了进一步研究 TNF-α nb 在肿瘤中的停留时间，研究人员注射了 TNF-α nb-mCherry (150 µg/kg) 和 VNP αTNF -α/mCherry (1 × 10 8 CFU。数据显示，注射TNF-α nb-mCherry和VNPαTNF-α/mCherry，分泌TNF-α nb-mCherry的量与TNF-α nb-mCherry组相当。起初，在4小时内，TNF-α nb-mCherry 在肿瘤组织中的 MFI 比 VNP αTNF-α/mCherry高 1.3 倍。12 小时后，纯 TNF-α nb 缓慢耗尽，而 VNP αTNF-α/mCherry的 TNF-α nb-mCherry随着 VNP 持续增殖增加至纯 TNF-α nb 的 2.3 倍。

接下来，评估了VNP αTNF-α在体内的抗肿瘤作用。肿瘤生长曲线表明VNP αTNF-α有效抑制黑色素瘤进展。此外，VNP组延迟肿瘤倍增时间（TDT）为2.38天，VNPαTNF -α组为3.35天， VNPαTNF-α与PBS或VNP的TDT比分别达到1.67倍或1.4倍。VNP αTNF-α也比 VNP 显著延长了荷瘤小鼠的存活时间。这些结果表明VNP αTNF-α取得了极好的治疗效果。接下来，研究人员初步探讨了VNP αTNF-α的治疗机制。

为了进一步阐明治疗机制，研究人员检测了肿瘤浸润性免疫细胞的分布。

接下来，研究了体内DC的比例和状态。结果表明，DC 和活化 DC 的比率 (CD86 +DCs）在免疫器官中显著增加。结果表明 VNP αTNF-α刺激了从具有免疫抑制的“冷”肿瘤向具有抗肿瘤免疫激活的“热”肿瘤的转化。

之后，研究人员进一步研究了 VNP αTNF-α是否可以刺激 CD8 + T 细胞活化。结果表明VNP αTNF-α刺激的脾脏 T 细胞诱导了 15% 至 25% 的显著肿瘤细胞凋亡。更重要的是，体内实验结果表明VNP αTNF-α调动全身免疫反应。正如预期的那样，在施用 VNP αTNF-α后，膜联蛋白 V 阳性 CD8 Treg 的百分比增加了大约两倍，这意味着肿瘤免疫抑制得到缓解。

研究意义

综上，TNF-α nb可以通过VNP安全、高效地传递到肿瘤组织中，且该系统具有较强的抗肿瘤作用，在黑色素瘤中TNF-α nb的分泌可控，只需一次剂量，也避免了TNF-α抑制剂的副作用和高昂的成本。

此外，VNPαTNF-α通过调动肿瘤免疫应答，促进黑色素瘤肿瘤微环境中的抗肿瘤免疫应答。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41392-023-01364-0

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。