Nature Medicine | 可编程细菌诱导持久的肿瘤消退

可编程细菌诱导持久的肿瘤消退和全身抗肿瘤免疫

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41591-019-0498-z

摘要

1. 细菌作为治疗性传递系统的工具，可以选择性地释放体内治疗有效载荷。

2. 设计了一种非致病性大肠杆菌菌株，在肿瘤微环境中特异性裂解并释放CD47（CD47nb）的编码纳米抗体拮抗剂.

3. CD47nb是一种抗吞噬细胞受体，通常在几种人类癌症类型中过表达。结果显示肿瘤定植细菌的CD47nb的递送增加了肿瘤浸润性T细胞的活化，刺激肿瘤快速消退，防止转移并导致小鼠的同系肿瘤模型中的长期存活。

4. 此外，局部注射CD47nb表达菌可刺激全身肿瘤抗原特异性免疫反应，从而降低未治疗肿瘤的生长，这为工程细菌免疫治疗引起的局部效应提供了概念证明。因此，工程菌可用于安全、局部的免疫治疗有效载荷传递，诱导全身抗肿瘤免疫。

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CD47 背景知识

CD47是一种广泛表达于多种癌细胞表面的糖蛋白，被行业喻为PD-(L)1之后，肿瘤免疫领域的下一个“明星”。作为抗肿瘤免疫治疗领域的热门靶点，CD47是机体免疫抑制信号通路的关键成员之一，不同于程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）、PD-1配体1（PD-L1）、细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（CTLA-4）等作用于T细胞免疫检测点抑制信号，CD47主要通过与肿瘤吞噬细胞表面的抑制性受体信号调节蛋白α（SIRPα）作用释放“别吃我”信号，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用，并介导多种恶性肿瘤免疫逃逸机制。

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纳米抗体

鲨鱼、骆驼和羊驼等动物身上有一种微型疫苗，比普通疫苗少了两条蛋白质链。理论上，疫苗的尺寸越小，其穿透力就越好。于是科学家将微型疫苗进一步简化，只提取其具有抗原结合能力的那部分，做成了尺寸更小的纳米疫苗。纳米疫苗最初是用于蛋白质成像，因为其能稳定住实时发生形变的蛋白质结构，从而方便了观察研究。后来纳米疫苗又被用于细胞内促进或阻止两种蛋白质的结合。随着纳米疫苗生产技术的发展，未来生物学家将能更方便地从酵母中提取大量纳米疫苗，使纳米疫苗被广泛用于治疗狼疮和肺部纤维化，以及用于癌细胞成像和给大脑递送药物成为可能

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CD47 nanoantibody: https://www.pnas.org/content/113/19/E2646

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系统构建

Step1: pSC01 SLC plasmid：

The pSC01 SLC plasmid was constructed by first amplifying a region that contained the constitutively expressed luxR gene and phage lysis gene, ϕX174E under the control of the luxI promoter from a pZA35E plasmid8. Next, this region was cloned into a pTD103-luxI plasmid27 using the AvrII site.

Step 2: pSC02 therapeutic plasmid：

pSC02 therapeutic plasmid was constructed by cloning a gBlock (IDT) encoding a tac promoter and an E. coli codon-optimized sequence for the A4 anti-CD47 nanobody12 with an C-terminal HA tag into the multiple cloning site of a pAH162 plasmid41. Additionally, two stabilizing elements, the hok/sok system42 and alp7 partitioning system43 were introduced into pSC02 to minimize plasmid loss in vivo.

Step 3： pSC01 and pSC02 were transformed into chemically competent E. coli Pir1+ (Invitrogen)

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肿瘤治疗效果如何？

看着还是很NB,但其实机制还不是完全清楚啊，不仅加了个细菌进去，还把细菌裂解了， 除了CD47nb,其他细菌成分引起的免疫反应多了去了。。。。，应用与临床也有待考量。。

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想法很多：

细菌+肿瘤免疫

病毒+肿瘤免疫

溶瘤病毒就是利用微生物作为癌症治疗的首批成功尝试之一，不少药物已获批上市，临床实验也进行的如火如荼， “溶瘤菌”未来可期

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T Cell， Dentric cell， Macrophage， NK Cell

Check Point, CAR-T..........

还有什么可以跟肿瘤免疫结合？

参考文献：

1. 原始文章： https://www.nature.com/articles/s41591-019-0498-z
2. CD47 纳米抗体： https://www.pnas.org/content/113/19/E2646