工程化益生菌通过“代谢劫持”机制重新编程肿瘤代谢及免疫微环境，从而为光动力免疫疗法提供自我强化的效果

《Journal of the American Chemical Society》：Metabolic Hijacking by Engineered Probiotics Reprograms Tumor Metabolism and Immune Microenvironment for Self-Reinforcing Photodynamic Immunotherapy

肿瘤代谢劫持与光动力免疫协同治疗研究。通过改造益生菌合成光敏剂前体，并利用微流控芯片优化代谢阻断与光敏剂生成的协同作用，系统性地增强光动力疗法并激活免疫应答。

　　

代谢劫持会破坏肿瘤的氧化还原平衡，并重新调控免疫系统与代谢系统之间的相互作用。然而，现有的方法在代谢紊乱与免疫激活之间缺乏协同作用，无法实现光动力疗法与免疫疗法的协同增效。在此，我们设计了一种由上转换纳米粒子（UCNP）与细菌组成的混合系统：该系统能够消耗肿瘤中的甘氨酸，并同时生成光敏剂原卟啉IX（PpIX）。我们改造了1917型大肠杆菌（E. coli），使其表达谷氨酰-tRNA还原酶A和苹果酸合成酶B，从而合成5-氨基乙酰丙酸，肿瘤细胞会将其转化为PpIX。通过微流控芯片筛选，我们优化了这种细菌的代谢途径，使其仅以甘氨酸为碳源；同时，UCNP与DNA结合形成的G4发夹结构以及细菌适配体能够与肿瘤中的miRNA-21相互作用，形成G四链结构，从而捕获PpIX并增强光动力疗法的效果。这一双重代谢系统通过消耗甘氨酸破坏肿瘤对活性氧（ROS）的防御机制，并通过功能化的UCNP增强光敏剂的浓度，从而实现光动力疗法的协同增效。此外，该系统还能促进ROS介导的细胞死亡、树突状细胞的激活以及M1型巨噬细胞的极化，展现出显著的抗肿瘤生长和抑制转移作用。