综述:基于纳米药物的肿瘤相关微生物群调控治疗策略

【字体: 时间:2025年09月06日 来源:Journal of Controlled Release 11.5

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了肿瘤微环境(TME)中微生物群(Tumor-associated microbiota)通过免疫调节、代谢重编程等机制影响肿瘤进展和治疗抵抗的最新研究,重点探讨了纳米药物(Nanodrugs)在精准调控微生物群、增强化疗/免疫治疗(Chemo/Immunotherapy)中的创新应用,为肿瘤精准治疗提供了新视角。

  

肿瘤相关微生物群:肿瘤研究的新视野

肿瘤微环境(TME)是一个包含细菌、真菌和病毒等微生物的复杂生态系统。高通量测序技术揭示,超过33种恶性肿瘤中存在独特的微生物群落,约20%肿瘤病例与微生物感染相关。这些微生物可通过组织迁移(如肠道菌群易位)或血行传播定植于肿瘤,形成具有器官特异性的群落结构,例如胰腺癌中富集Malassezia真菌,结直肠癌(CRC)中Fusobacterium nucleatum显著增加。

微生物群调控TME的机制

微生物群通过三重机制塑造TME:

  1. 1.

    免疫调节F. nucleatum通过Fap2蛋白抑制自然杀伤(NK)细胞活性,促进免疫逃逸;

  2. 2.

    代谢干预:微生物代谢产物如短链脂肪酸(SCFAs)激活HIF-1α信号通路,加速肿瘤糖酵解;

  3. 3.

    治疗抵抗:乳腺癌中的Mycoplasma通过分解吉西他滨降低化疗敏感性,而纳米药物可靶向递送抗生素克服此耐药性。

纳米药物介导的微生物群调控策略

纳米载体(如脂质体、外泌体)凭借EPR效应(Enhanced Permeability and Retention effect)在肿瘤富集,实现三重功能:

  • 精准清除:pH响应型聚合物纳米粒可靶向释放环丙沙星消除H. pylori

  • 免疫激活:载有CpG ODNs的金纳米棒通过TLR9通路增强CD8+ T细胞浸润;

  • 代谢调控:仿生纳米颗粒递送丁酸盐调节PD-L1表达,增强PD-1抗体疗效。

挑战与展望

微生物群的空间异质性(如OSCC中细菌的巢状分布)和动物模型局限性仍是研究瓶颈。未来需结合单细胞测序和类器官技术开发个性化纳米疗法,例如基于患者微生物谱设计锰掺杂纳米酶协同STING通路激活。

结论

肿瘤相关微生物群是TME的关键调控者,而纳米药物通过模块化设计(靶向-响应-治疗一体化)为微生物群干预提供了时空精准的治疗窗口,有望成为下一代肿瘤联合治疗的基石。

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