科研进展

深圳先进院发表细胞/细菌生物活性材料综述

  

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院蔡林涛研究团队在材料领域期刊Advanced Materials发表题为Cell/Bacteria-Based Bioactive Materials for Cancer Immune Modulation and Precision Therapy(细胞/细菌生物活性材料应用于癌症免疫调控和精准治疗,DOI: 10.1002/adma.202100241)的综述。该综述全面评述了细胞/细菌生物活性材料在癌症免疫治疗领域的最新进展,介绍了从单一生物膜纳米递送手段到工程化活细胞/细菌仿生策略及其感知/操控的微纳生物机器人等领域的应用,并对细胞/细菌生物活性材料面临的挑战和未来发展方向进行了展望。团队成员潘宏副研究员与郑明彬客座研究员为共同第一作者,蔡林涛研究员为通讯作者。 

  传统的肿瘤治疗存在耐药性、副作用和疗效差等缺陷,导致临床治疗效果受到极大限制。肿瘤复杂的生理屏障和不良免疫环境(如浸润不足、脱靶效应和免疫抑制等)已成为阻碍肿瘤药物治疗的重要瓶颈。相比于传统的生物材料,细胞/细菌及其细胞膜、囊泡等源性成分继承了细胞或细菌独特的功能特性,因而具有高效的靶向特性和抗肿瘤能力。基于细胞/细菌源性材料的靶向递药、诊断干预和精准治疗策略已成为癌症个性化治疗的一种新型有效工具。 

  团队前期开展了基于癌细胞膜仿生肿瘤光热治疗(ACS Nano 2016, 10, 10049)、NK细胞膜仿生光动力治疗(ACS Nano 2018, 12, 12096)、T细胞膜仿生光热治疗(Adv. Sci. 2019, 6, 1900251)等系列工作,发展了工程化的免疫细胞疗法(Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1807528Small 2019, 15, 1804383Bioact. Mater. 2021, 6, 951Small 2021, 17, 2007494)。此外,团队还研究了厌氧沙门氏菌(Biomaterials 2019, 214, 119226)、蓝细菌(Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1910176)和趋磁细菌(Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2008262)等的肿瘤缺氧靶向、局部产氧、磁光操控领域的治疗方式。 

  本综述中,团队首先回顾了用于包裹纳米药物的细胞/细菌的细胞膜、细菌囊泡和其他生物活性材料在生物靶向和肿瘤治疗中的应用;同时综述了工程化的活细胞/细菌活性材料的肿瘤靶向识别、深度穿透和免疫调控的研究,如通过糖代谢和细胞膜标记等工程技术设计、构建活细胞/细菌治疗制剂实现高效的肿瘤生物免疫治疗;并进一步讨论了细胞/细菌等生物活性材料在药物原位生物合成中的应用,就未来构建“靶向穿透-免疫调控-精准治疗”细胞/细菌微纳生物机器人进行了展望。  

  该研究工作获得了国家自然科学基金、国家重点研发计划、广东省重点区域研发计划、深圳市科技计划、珠海市创新创业团队项目等基金的大力支持。 

  论文链接

   细胞/细菌源性生物活性材料在肿瘤靶向递送、免疫调控和精准治疗中的应用