Sci Adv | 张先正团队通过调控肠道菌群重塑免疫微环境治疗结肠癌​

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责编 | 酶美

肠道菌群是一个具有高度复杂性和多样性的生态系统。越来越多的研究表明，肠道菌群在调控人类的生理功能中扮演着不可或缺的重要角色，特别是在调节宿主的免疫系统方面起到了关键作用。结肠癌是最常见的肿瘤类型之一，2018年全球新发病人数达到近200万，而死亡人数将近90万人。研究表明，肠道中特定的细菌，如具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatem）会选择性的募集具有免疫抑制作用的骨髓源细胞从而促使肿瘤免疫微环境呈现高度抑制性，抑制毒性T细胞的杀伤肿瘤作用，导致针对结肠癌的免疫治疗效果不佳。

近日，Science Advances在线刊发了武汉大学张先正教授研究团队的研究成果：Bioinorganic hybrid bacteriophage for modulation of intestinal microbiota to remodel tumor-immune microenvironment against colorectal cancer。研究团队通过调控肠道菌群，选择性的清除促进肿瘤发生的细菌，为肿瘤免疫治疗提供一个有利的微环境。

作者首先通过噬菌体展示技术，筛选出一株可以特异性识别具核梭杆菌的温和性丝状噬菌体（M13 phage）。随后，进一步合成了不同的纳米粒子并挑选出对具核梭杆菌杀伤效果最好的银纳米粒子（AgNP）；然后将银纳米粒子与M13 噬菌体的衣壳蛋白通过静电作用自组装，通过沉淀法获得负载了银纳米粒子的噬菌体（M13@Ag）。动物实验证明，噬菌体可以特异性地富集在定植有具核梭杆菌的肿瘤中，并进一步介导AgNP在肿瘤部位对具核梭杆菌的杀伤作用。通过抑制具核梭杆菌的增殖，可以有效抑制结肠肿瘤微环境中免疫抑制细胞的进一步募集。同时，M13噬菌体作为一种病毒，其自身的衣壳蛋白可以有效的引起机体的免疫反应，对抗原呈递细胞具有显著的活化作用，包括通过促进DC细胞的成熟，极化M2型巨噬细胞进一步逆转抑制性的免疫微环境。在随后的小鼠肿瘤治疗实验中，作者发现通过AgNP消灭具核梭杆菌，噬菌体激活免疫反应可以延缓肿瘤生长；同时，当联合结肠癌一线化疗药物或者免疫检查点抑制剂PD1可进一步显著提高结肠肿瘤的治疗效果以及患者存活率。该研究综合利用了生物学和材料学方法，通过调控肠道菌群，有效提高了肿瘤免疫治疗的效果。

据悉，文章的第一作者是武汉大学博士研究生董雪和潘佩。