Adv Mater | 陈旭/林天歆团队开发基于CRISPR系统的工程化细菌外膜囊泡通过增强T细胞免疫，增强肿瘤免疫治疗

免疫检查点阻断（ ICB ）疗法是最有效和应用最广泛的 肿瘤 免疫治疗方法。近年来，以抗 PD-1/PD-L1 为代表的免疫检查点抑制剂（ ICI s ）在多种肿瘤类型中展现出较好的临床获益，然而总 的治疗 应答率仅有 20%-30% 。 ICB 治疗失败的原因 与 效应 T 细胞在肿瘤微环境中的浸润不足和失活 密切相关 。 因此，迫切需要开发能够同时促进 T 细胞浸润和激活的新型免疫治疗手段。 既往研究表明细菌外膜囊泡（ OMV ）能够激活免疫和传递治疗性分子用于免疫治疗。然而，目前研究主要采用共孵育或电穿孔的方法将治疗性分子装载到 OMV 中，制备成本昂贵且效率低下，难以满足临床转化需求。如何提高治疗性分子在 OMV 中的包装效率仍是亟待解决的关键问题。 CRISPR-Cas 9 系统是基于细菌天然免疫机制的基因编辑工具。 dCas 9 由 Cas9 蛋白突变产生，具有精准靶向结合但不切割 DNA 的能力。既往研究也将 CRISPR-dCas9 系统拓展应用到不同物种中。然而， CRISPR-dCas9 系统在 OMV 中的应用还尚未有人报道。

近日 ，中山大学孙逸仙纪念医院陈旭/林天歆团队联合 中山大学附属第七医院潘逸航团队 ，在Advanced Materials杂志在线发表了题为Engineering CRISPR System-Based Bacterial Outer Membrane Vesicle Potentiates T Cell Immunity for Enhanced Cancer Immunotherapy的研究文章 ，作者团队基于OMV本身激活免疫的特点，创新性地将CRISPR-dCas9系统与OMV递送载体相结合，开发精准靶向和传递多基因的OMV治疗平台，放大免疫激活效应，进而有效增强肿瘤免疫治疗。

本研究首先筛选到 BL21 (DE3) 来源 OMV 具有 最佳 的肿瘤抑制和免疫激活能力，可作为后续工程化改造的 基础 OMV 。进一步通过将 CRISPR-dCas9 系统与 OMV 外膜蛋白 ClyA 融合表达，开发出一种多功能的 OMV 递送平台。这些工程化 OMV 能够自包装和递送多种基因，使基因在 OMV 中的富集效率提升 7 倍。同时，基于 CRISPR-dCas9-Krab 构建的工程化 OMV 系统也能传递基因抑制效应，转录抑制外源和内源基因的表达。在此基础上，本研究 进一步 构建了携带两种免疫激活因子 CXCL9 和 IL12 编码基因的新型 OMV 递送系统 OMV-C9I12 ，通过重塑肿瘤免疫微环境，介导 T 细胞趋化和激活，进而放大 OMV 的免疫激活效应，提高其抗肿瘤活性。

本研究通过构建多种鼠源性和人源化的临床前肿瘤模型，证实工程化 OMV-C9I12 系统在体内有效促进了 T 细胞的浸润和激活，显著提高了 OMV 介导的抗肿瘤效果，并能够增敏 ICB 治疗，且对小鼠无明显毒副作用。机制上阐明 OMV-C9I12 通过促进 CXCL9 和 IL12 分泌，显著上调免疫细胞中 JAK-STAT 和 NF- κ B 等信号通路，促进免疫应答基因表达，从而介导 T 细胞免疫。本研究通过构建低成本和模块化的多功能 OMV 递送平台以及在多种肿瘤模型中的功能和机制验证，为促进肿瘤基因治疗和克服免疫治疗抵抗等临床问题提供新策略，为未来临床转化应用提供理论基础。

综上所述， 该 研究基于 CRISPR 系统构建了一个多功能的 OMV 递送平台， 显著提高 基因富集 和递送 效率。编码 CXCL9 和 IL12 因子的 OMV 系统 OMV-C9I12 重塑免疫微环境，促进 T 细胞趋化和激活 ， 进而提升 OMV 介导的抗肿瘤治疗效果，改善 ICB 治疗的敏感性。本研究构建的低成本和模块化的工程化 OMV 平台展现出在肿瘤基因治疗方面的巨大潜力，同时为克服免疫治疗抵抗提供了新策略。

原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202501565

制版人：十一

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