
2024年5月,山东大学齐鲁医院神经外科倪石磊教授团队在Nature Communications(中科院一区,IF:16.6)发表题为Stimulation of Tumoricidal Immunity via Bacteriotherapy Inhibits Glioblastoma Relapse的研究论文。研究团队构建了一种免疫刺激性自裂解沙门氏菌-纳米胶囊输送系统,能够靶向肿瘤术后空腔周围的GBM微卫星灶,触发肿瘤细胞焦亡,并启动先天性和适应性免疫反应,从而预防肿瘤术后复发。齐鲁医院神经外科张玉霖、研究生席开颜为第一作者,山东大学齐鲁医院倪石磊教授、山东大学药学院姜新义教授、陈晨博士为该论文的共同通讯作者,山东大学齐鲁医院为第一作者单位和最后通讯作者单位。


多形性胶质母细胞瘤(GBM)是一种高度侵袭性的肿瘤,其特征是侵袭性行为和免疫反应受损,给治疗带来了挑战。通过增强抗肿瘤免疫反应监视并清除残留的GBM细胞可有效预防术后复发,但目前尚未出现有效的免疫治疗策略。因此,开发新型的抗肿瘤免疫方案来追踪和根除术后残留的肿瘤细胞,对预防GBM术后复发至关重要。
细菌能够通过与吞噬细胞的Toll样受体(TLR)和核苷酸结合寡聚受体(NLR)结合触发抗肿瘤免疫反应。先天性免疫和适应性免疫的协同作用可增强机体对肿瘤的免疫应答,对抗肿瘤细胞的增殖和扩散。通过细菌疗法刺激先天免疫或可成为改善肿瘤特异性免疫抑制微环境的有效策略。研究发现特定细菌可以在肿瘤细胞内定植、增殖,经编辑后可释放药物,从而对肿瘤细胞产生直接或间接的杀伤作用。同时细菌表面或分泌的多种抗原可与机体的固有或适应性免疫相关受体结合,刺激机体免疫记忆的形成,抑制肿瘤复发。基于此,研究团队通过将诱导沙门氏菌裂解的纳米胶囊(SLIN)修饰在沙门氏菌递送载体(SDV)表面,构建了一种刺激免疫的自溶性沙门氏菌纳米胶囊递送系统(IASNDS)。通过ATP响应性水凝胶将IASND递送到手术腔中,并协同免疫增强激活,更好地抑制GBM术后复发。
该研究基于减毒鼠伤寒沙门氏菌(VNP20009)设计的免疫刺激细菌递送载体(SDV)可靶向并攻击GBM细胞。诱导沙门氏菌裂解的纳米胶囊(SLIN)触发SDV自溶,释放细菌成分引发抗肿瘤免疫反应。此外腔内注射ATP响应性水凝胶释放SDVs和SLINs后能够招募吞噬细胞并促进抗原呈递,启动适应性免疫反应。通过释放SDV内的细菌成分来激活先天免疫反应并重塑GBM免疫微环境,同时增强吞噬作用和抗原呈递,从而激活适应性免疫反应,实现先天性免疫及适应性免疫的双重激活。该研究研发的细菌-凝胶递送系统为抑制GBM术后复发的临床难题提供一种可行的方案,未来可广泛应用于其他易复发且免疫浸润不良的恶性肿瘤。

该研究工作得到了国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金国际合作项目、山东省重大基础研究项目、山东省泰山学者特聘专家经费等项目的资助。

通讯作者简介
倪石磊 教授
山东大学齐鲁医院
主任医师,教授,博士生导师
泰山学者特特聘专家
山东大学齐鲁医院神经外科常务副主任兼神经肿瘤病区主任
山东大学齐鲁医学院外科学系副主任
美国康奈尔大学及匹兹堡大学高级访问学者
兼任山东省医师协会神外分会候任主委、山东省医学会神外分会副主任委员、山东省医学会神外分会内镜学组组长、中国解剖学会神经外科解剖学分会常务委员、中国神经科学学会神经肿瘤分会常务委员、中国中华医学会神经外科分会青年委员、山东省医学会脑胶质瘤多学科联合委员会科研工作组副组长
先后主持国自然基金5项(含国自然国际合作项目1项),省级项目4项(含省重大基础研究1项)
以通讯/第一作者在Nature Communications(IF:16.6)、PNAS (IF:11.1)、ACS Nano(IF:17.1)、Advanced Functional Materials(IF:19)、Chemical Engineering Journal(IF:15.1)、 Biomaterials(IF:14)等学术期刊发表论文30余篇,授权国家发明专利7项
2019年获王忠诚中国神经外科医师青年奖,曾先后获山东省医学会青年科技奖一等奖、山东省医学会急危重病例诊治奖及山东省医学会新技术奖
第一作者简介
张玉霖 副教授
山东大学齐鲁医院
副教授,硕士研究生导师
泰山学者青年专家
长期致力于实体瘤基因药物递送和缓释载体的相关研究,在脑恶性肿瘤的局部缓释治疗和细胞治疗等领域发表多篇研究性论文
先后主持国家国家级基金项目2项,省部级基金3项
近年以第一作者或通讯作者在国际高水平期刊发表SCI论文10余篇。申报中国发明专利9项,4项已获中国发明专利授权
担任Brain X、Biomaterials Translational杂志青年编委
现兼任山东省医师协会神经外科医师分会委员、世界神经内镜协会(IFNE)会员、中国神经科学学会神经肿瘤分会会员
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