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马立新教授团队探索细菌介导肿瘤治疗新方法

作者:   编辑:鲜文涛    来源:省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室  发布时间:2021/09/02

近日,易彩堂生命科学学院、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室马立新教授团队最新研究成果“Bacteria-Mediated Tumor Therapy via Photothermally-Programmed Cytolysin A Expression《通过热启动溶细胞素表达的细菌介导肿瘤治疗》”发表于国际权威期刊Small(IF:13.3),团队成员王珑瑜博士为论文第一作者,马立新教授和张成博后为论文共同通讯作者。

恶性肿瘤是当今世界难以治愈的疾病之一,每年影响着大量患者的生命健康和生活质量。为了提高治疗效果,大量药物递送系统被赋予肿瘤靶向功能以实现精确治疗。借助于实体肿瘤组织缺氧、免疫抑制、富营养化等微环境,专性厌氧菌和兼性厌氧菌可以选择性地富集于肿瘤区域并增殖。基于此,目前大量研究利用细菌作为载体,通过吞噬或者生物合成的方式将药物递送到肿瘤组织。此外,作为一种活的有机体,细菌也可以通过基因工程来表达毒性蛋白以杀伤肿瘤细胞。鉴于这些优势,基于细菌的肿瘤治疗策略显示出巨大应用潜力。

本研究通过在非致病性大肠杆菌K-12(MG1655)表面还原金纳米粒子(AuNPs)构建了自矿化光热细菌(TAB@Au),制备得到的TAB@Au具备优异肿瘤靶向性和光热转换性。此外,通过基因工程将包含热启动子和溶细胞素基因的质粒转化到上述大肠杆菌。溶细胞素是一种具有膜穿孔功能的细胞毒性蛋白,可由细菌表达并分泌。插入的热启动子使溶细胞素蛋白的表达受热调控,以此有效地降低了其在正常组织中的非靶向表达。体外体内实验表明通过调控近红外激光的功率和照射时间,可有效控制热量的生成及溶细胞素蛋白的表达,进而精确控制治疗效果。该研究为基于细菌的肿瘤治疗平台设计提供了新思路。

据悉,马立新教授团队一直从事可编程核酸酶的发掘及应用研究,近期在药物递送及肿瘤治疗领域也有新突破。在新冠疫情期间,团队自主研发了一套全新的新冠检测技术,通过将可编程核酸酶 PfAgo与 RT-PCR技术相结合,实现对新冠病毒核酸的高灵敏、高准确度快速检测,同时该方法可以区分新冠病毒的突变体,该方法检测特异性和准确度可达100%。近年来,团队以易彩堂为通讯单位在Nano Today、Nucleic Acids Research、Small、Biosensors and Bioelectronics、Chemical Communications、ACS Synthetic Biology等国际权威期刊上发表多篇高水平论文。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202102932

(审稿:谢玉平)

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