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为解决癌症治疗难题，来自中国的研究人员开展微藻调节肿瘤相关巨噬细胞（TAM）研究，发现微藻可多方面作用于肿瘤微环境（TME），有望改善癌症治疗效果。
癌症依旧是现代医学面临的最为严峻的挑战之一，每年在全球范围内导致数百万人死亡。尽管化疗、放疗和免疫疗法等癌症治疗手段取得了进展，但肿瘤进展、转移以及对治疗的耐药性，仍然制约着当前治疗方法的效果。肿瘤微环境（Tumor Microenvironment，TME）如今被视为影响癌症发展、进展以及治疗反应的关键因素。最近，肿瘤相关巨噬细胞（Tumor - Associated Macrophage，TAM）在 TME 中成为重要角色，它参与了癌细胞、免疫细胞和周围基质组织之间的复杂相互作用。这些相互作用表明，靶向 TAM 可能为改善癌症治疗效果提供一种全新的治疗策略。
微生物群，尤其是胃肠道中的微生物群，因其在维持宿主健康和免疫平衡方面的作用而受到广泛研究。肠道内微生物群落的平衡对于包括消化、营养吸收和免疫调节在内的多种生理功能至关重要。然而，这种微妙生态系统的失衡，即所谓的菌群失调，与许多疾病的发生和发展相关，其中就包括癌症。特别是微生物群与癌症之间的关系受到了关注，因为特定的微生物种群与促进或抑制肿瘤生长有关。例如，某些肠道细菌可诱导炎症和氧化应激，导致 DNA 损伤和肿瘤发生，而其他细菌则可以增强抗肿瘤免疫力并提高治疗效果。
在癌症的背景下，TME 是一个由癌细胞、免疫细胞、血管、细胞外基质成分和信号分子组成的复杂网络。这个动态环境支持肿瘤的生长和转移，同时保护癌细胞免受免疫监视和治疗干预。TAM 作为这个微环境的一部分，通过多种机制影响肿瘤进展，包括调节免疫反应、改变代谢途径以及促进慢性炎症。因此，靶向 TAM 是一种令人振奋且创新的策略，有望打破 TME 对癌症的支持，改善患者的治疗结果。
近期研究强调了调节 TAM 作为癌症治疗方法的潜力。通过改变微生物群的组成和功能，有可能重塑 TME、促进抗肿瘤免疫，并提高现有疗法的有效性。该领域一个特别有前景的研究方向是利用微藻来调节 TAM。微藻是一类多样的光合微生物，因其众多健康益处而受到关注，包括影响肠道微生物群组成、增强免疫功能以及提供抗氧化保护的能力。
微藻的营养和治疗特性，尤其是在肠道健康方面，已被广泛研究。像小球藻（Chlorella）、螺旋藻（Spirulina）、褐藻和红藻等物种富含生物活性化合物，包括多糖、蛋白质、脂质和抗氧化剂，这些已被证明对肠道微生物群组成有积极影响。这些生物活性化合物可以促进有益细菌，如乳酸杆菌（Lactobacillus）和双歧杆菌（Bifidobacterium）的生长，同时抑制促进炎症和肿瘤发生的有害细菌的增殖。通过恢复肠道微生物群的平衡，微藻可能有助于调节 TAM、减少促肿瘤炎症，并改善整体肠道健康。
微藻发挥治疗作用的主要方式之一是调节免疫反应。肠道微生物群在调节局部和全身免疫方面起着关键作用，微生物群的失调可导致免疫功能障碍和慢性炎症。微藻富含多糖和其他免疫增强化合物，已被证明可以增强关键免疫细胞的活性，如巨噬细胞、树突状细胞和自然杀伤（Natural Killer，NK）细胞。这些细胞对于启动和维持抗肿瘤免疫反应至关重要，它们的激活有助于对抗 TME 的免疫抑制作用。此外，微藻已被证明可以减少促炎细胞因子的产生，如白细胞介素 - 6（Interleukin - 6，IL - 6）和肿瘤坏死因子 - α（Tumor Necrosis Factor - α，TNF - α），这些细胞因子在癌症患者中通常升高，并促进肿瘤进展。
除了免疫调节特性外，微藻还具有强大的抗氧化活性，可以减轻 TME 内氧化应激的有害影响。由活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）驱动的氧化应激是癌症发展和进展的关键因素，因为它可以导致 DNA 损伤、基因组不稳定和肿瘤细胞存活率增加。微藻，特别是像螺旋藻和雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）等物种，富含抗氧化剂，如藻蓝蛋白和虾青素，这些抗氧化剂已被证明可以清除 ROS 并减少氧化损伤。通过减少 TME 内的氧化应激，微藻可能有助于抑制肿瘤生长并提高癌症治疗的疗效。
微藻在癌症治疗中的另一个有前景的应用是作为天然药物递送系统。传统的药物递送系统常常面临生物利用度差、非特异性分布和全身毒性等挑战。微藻由于其生物相容性、易于表面功能化以及独特的结构特性，为这些挑战提供了一种天然且有效的解决方案。像莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）和钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）等微藻已成功实现功能化，用于递送抗癌药物，如阿霉素，提高了靶向性并降低了毒性。微藻的结构特性，包括其多孔细胞壁和水通道，允许封装和逐渐释放治疗剂，确保药物能够到达 TME 内的预期靶点。
微藻在环境可持续性方面也具有优势。作为光合生物，微藻可以利用阳光和二氧化碳进行培养，这使其成为治疗应用中具有成本效益且环保的选择。它们在各种环境中生长的能力以及大规模生产的潜力，进一步增强了其作为癌症治疗可持续资源的吸引力。将微藻整合到癌症治疗中，不仅为复杂的肿瘤学挑战提供了创新解决方案，还符合对可持续和环保医疗实践日益增长的重视。
基于微藻的微型机器人用于癌症治疗的概念，代表了该领域另一个令人兴奋的前沿方向。这些微型机器人由微藻的自然运动驱动，可以高精度地在复杂的生物环境中导航，包括受肿瘤影响的微生物群。与依赖外部刺激进行推进的合成微型机器人不同，基于微藻的微型机器人通过其鞭毛实现自我推进，使其能够在体液和组织中自主移动。它们对光（趋光性）和磁场的响应性，进一步增强了它们到达特定肿瘤部位并将治疗剂直接递送到 TME 的能力。这些微型机器人在提高癌症治疗的精确性和疗效方面具有巨大潜力，特别是对于传统疗法往往难以触及的肿瘤。
此外，将微藻与先进的治疗方式，如光动力疗法（Photodynamic Therapy，PDT）和光热疗法（Photothermal Therapy，PTT）相结合，进一步拓展了它们在癌症治疗中的潜力。微藻凭借其天然的光合色素，可以在 PDT 中作为有效的光敏剂，在光激活时产生活性氧（ROS），诱导肿瘤细胞死亡。同样，基于微藻的微型机器人可以用纳米粒子进行功能化，这些纳米粒子在激光激活时产生局部热疗，有效地消融癌细胞，同时保护健康组织。微藻的天然特性与先进治疗技术的结合，为癌症治疗提供了一种新颖且高度靶向的方法。
总之，通过使用微藻调节 TAM 代表了癌症治疗中一个有前景的新方向。微藻具有影响肠道微生物群、增强免疫反应、递送治疗剂以及与先进治疗方式相结合的能力，为靶向 TME 提供了一种多方面的方法。通过同时针对肿瘤及其支持的微生物群，基于微藻的疗法有可能改善治疗结果、减少副作用，并为癌症治疗提供更可持续的解决方案。这篇综述将探讨利用微藻调节 TAM 和 TME 的各种方式，突出其作为对抗癌症的新型工具的潜力。
