摘要：肿瘤微环境通常表现出低氧、免疫抑制和营养竞争等特征，这些因素使得传统的癌症治疗方法（如化疗和放疗）面临众多挑战，其治疗效果有限且副作用较大。纳米催化肿瘤治疗是近年来提出的一种新型的高效、特异性的肿瘤治疗模式，该模式基于纳米催化剂的递送触发肿瘤组织的特异性催化化

肿瘤微环境通常表现出低氧、免疫抑制和营养竞争等特征，这些因素使得传统的癌症治疗方法（如化疗和放疗）面临众多挑战，其治疗效果有限且副作用较大。纳米催化肿瘤治疗是近年来提出的一种新型的高效、特异性的肿瘤治疗模式，该模式基于纳米催化剂的递送触发肿瘤组织的特异性催化化学反应，原位产生具有细胞毒性的活性氧/氮等物种，杀伤肿瘤组织。然而，纳米催化剂的肿瘤富集是限制催化治疗的关键因素。提高纳米催化剂的肿瘤富集率对纳米催化肿瘤治疗具有重要意义。近年来，具备厌氧特性的益生菌因其特殊的肿瘤自然趋向、基因元件多样化可调控特性使其在肿瘤免疫治疗中受到广泛关注，也为肿瘤组织的药物递送提供了重要的灵感。 近日，同济大学医学院霍敏锋研究员、施剑林院士研究团队在Science Advances期刊上发表了题为“Hybridized and engineered microbe for catalytic generation of peroxynitrite and cancer immunotherapy under sonopiezo initiation”的研究论文，提出“工程益生菌肿瘤催化治疗”新策略，通过提高纳米压电催化剂的肿瘤靶向递送增强超声触发的肿瘤内连锁催化反应，实现高效、特异性的肿瘤催化免疫治疗与长效免疫记忆。

研究人员将具有压电催化性能的钛酸钡纳米粒子杂化到基因工程改造的益生大肠杆菌表面，利用该益生菌能够靶向定殖到肿瘤组织这一特点，有效运载具备压电催化性能的钛酸钡纳米粒子至肿瘤部位。经过改造的工程化大肠杆菌能够持续表达一氧化氮合酶，其利用精氨酸产生一氧化氮气体分子。这些一氧化氮分子连锁与超声刺激压电钛酸钡纳米粒子所产生的超氧阴离子反应，生成具有强氧化性的过亚硝酸根，高效杀伤肿瘤细胞并触发体内特异性免疫效应，实现长效的免疫记忆特性。

本项工作中，中国科学院上海硅酸盐研究所博士生王丽萍和同济大学医学院博士生冀鹏豪为共同第一作者，同济大学医学院霍敏锋研究员与施剑林院士为论文的共同通讯作者。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市基础研究领域重点项目、上海市青年科技启明星等项目的资助。

来源：科学论