综述:纳米组学与纳米医学靶向微生物致癌作用:肿瘤微环境重编程与临床转化

【字体: 时间:2025年07月27日 来源:Critical Care and Resuscitation 1.4

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  这篇综述系统阐述了纳米技术如何靶向微生物致癌(Microbial Carcinogenesis)并重塑肿瘤免疫微环境(TIME)。通过整合纳米组学(Nano-omics)和纳米药物递送系统(如靶向H. pylori的纳米颗粒、HPV E6/E7疫苗),作者揭示了纳米材料在穿透生物膜、调节肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)极化及联合免疫检查点抑制剂(ICIs)中的协同作用,为微生物相关肿瘤的诊疗提供了多模态解决方案。

  

微生物致癌与TME重塑

约20%的人类癌症与微生物感染相关,国际癌症研究机构(IARC)将Helicobacter pylori、HPV等列为1类致癌物。这些病原体通过慢性炎症(如H. pylori的CagA毒素)、基因毒性代谢物(如Fusobacterium nucleatum产生的FadA黏附素)及免疫逃逸机制驱动癌变。例如,HPV的E6/E7癌蛋白通过抑制p53和Rb通路促进宫颈癌,而F. nucleatum则通过激活β-连环蛋白信号加速结直肠癌进展。

靶向纳米策略

纳米颗粒(NPs)可精准靶向微生物特异性受体:如功能化金纳米颗粒通过模拟宿主聚糖阻断H. pylori黏附,而脂质体包裹的CRISPR-Cas9可沉默HPV的E6/E7基因。一项针对HBV的脂肽纳米疫苗εPA-44在II期临床试验中显著提升HBeAg血清转换率,证实了纳米载体的免疫激活潜力。

TIME中的纳米免疫调节

肿瘤微环境(TIME)的免疫抑制性由调节性T细胞(Tregs)、髓系来源抑制细胞(MDSCs)和M2型TAMs主导。纳米颗粒可通过递送Toll样受体(TLR)激动剂重编程TAMs为促炎M1表型,或搭载IL-12质粒激活树突细胞(DCs)。例如,pH响应型纳米凝胶在酸性TME中释放TGF-β抑制剂,显著增强PD-1抗体疗效。

智能诊疗纳米系统

诊疗一体化平台如金-二氧化硅杂化纳米颗粒兼具拉曼成像和光热治疗功能,可实时追踪F. nucleatum并消融肿瘤。酶响应型纳米载体能在基质金属蛋白酶-9(MMP-9)过表达的TME中精准释放抗生素,减少对共生菌群的损伤。

未解问题与展望

未来需解决纳米-抗生素联用时序优化、微生物耐药性监测等问题。合成生物学衍生的“活体纳米载体”(如工程化大肠杆菌微细胞)或将成为突破耐药生物膜的新利器,但其体内代谢动力学仍需深入探索。

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