胰腺导管腺癌(PDAC)是一类高度侵袭性恶性肿瘤。肿瘤致密的纤维化基质不仅构成药物递送的物理屏障,还募集大量免疫抑制细胞,形成典型的“冷肿瘤” 免疫微环境,极大限制免疫检查点抑制剂等免疫治疗的临床疗效。工程菌具备独特优势,可主动浸润胰腺肿瘤致密基质,作为活体载体在瘤内实现治疗分子的局部、持续释放,重塑免疫抑制微环境。但工程菌侵入肿瘤组织后会诱导中性粒细胞大量募集,导致治疗性细菌被吞噬、清除,将细菌限制于肿瘤坏死核心区域之外,阻碍其向肿瘤增殖区迁移,显著削弱工程菌的治疗效果。如何克服中性粒细胞介导的免疫 物理屏障,是工程菌用于胰腺癌治疗亟待解决的关键科学问题。
吲哚3 乙酸(IAA)是芳烃受体(AhR)的内源性配体,可调控中性粒细胞稳态。既往研究表明,IAA一方面能够抑制促炎信号,减少中性粒细胞向炎症部位募集;另一方面可与吉西他滨协同清除肿瘤相关中性粒细胞。
近期, 华中科技大学赵元弟/樊锦轩团队联合香港中文大学程凯团队在Cell Reports Medicine发表题为Reversal of the neutrophilbarrierforpotentiating immune-engineeredbacteriatherapyin pancreatic cancer的研究论文,证实IAA可作为工程菌治疗的免疫佐剂,通过两重不同的机制调控中性粒细胞:一是抑制中性粒细胞向肿瘤浸润,协同吉西他滨清除肿瘤原位中性粒细胞,瓦解中性粒细胞屏障,逆转化疗耐药;二是将IAA与表达PDL1抗体片段的工程化活菌联用,能够重编程肿瘤免疫微环境,诱导强效的T细胞介导抗肿瘤免疫应答,在多种胰腺癌小鼠模型中有效抑制肿瘤生长、延长荷瘤动物生存期。
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机制研究表明,IAA激活AhR/ARNT信号轴,抑制NF κB通路介导的 TNFα、IL1β、IL6、CXCL8等促炎趋化因子的转录,进而抑制中性粒细胞向肿瘤招募。肿瘤浸润中性粒细胞高表达髓过氧化物酶(MPO),MPO催化IAA生成毒性代谢产物3 甲基2 羟基吲哚(MOI);MOI与吉西他滨诱导的活性氧协同介导中性粒细胞死亡。该作用具备显著的细胞选择性,对T细胞、NK细胞、树突状细胞、巨噬细胞等其他免疫亚群无明显毒性。
团队构建了谷胱甘肽响应型载吉西他滨脂质体GemLip,通过与表达PD-L1抗体片段的工程化大肠杆菌共价偶联,得到细菌 脂质体杂合递送系统Ec@GemLip。静脉给药后,该复合体依靠细菌的肿瘤趋向性富集于病灶,在肿瘤高GSH微环境中释放吉西他滨。IAA与Ec@GemLip联合处理后,肿瘤中性粒细胞屏障被打破,树突状细胞成熟水平上调、NK 细胞免疫应答得到维持;肿瘤微环境发生重编程:M2型肿瘤相关巨噬细胞比例下降、M1型巨噬细胞占比升高,抑制性Treg细胞减少,CD4⁺、CD8⁺效应T细胞的肿瘤浸润增加,CD8⁺T细胞颗粒酶B、IFNγ表达上调,细胞毒性抗肿瘤免疫充分激活。
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该研究阐明IAA增强工程菌抗肿瘤疗效的双重作用机制,实现工程菌在肿瘤全域定植扩散,协同吉西他滨逆转胰腺癌细胞的化疗耐药,将胰腺癌“冷肿瘤”转化为细胞毒性T细胞主导的“热肿瘤”,为克服工程菌治疗中的中性粒细胞屏障提供了可行方案,为工程菌的临床转化提供重要实验依据。
华中科技大学关萌博士、谢晓婷博士与张斌博士为本文共同第一作者。
https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(26)00499-4
制版人:十一
学术合作组织
(*排名不分先后)
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