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综述:活体药物:治疗应用的奇妙进化
《Cell Biomaterials》:Living drugs: A wonderful evolution for therapeutic applications
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月09日 来源:Cell Biomaterials
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这篇综述系统阐述了活体药物(包括工程化细菌、病毒、免疫细胞等)在疾病治疗中的革命性潜力,重点探讨了其在癌症、感染性疾病和代谢紊乱中的精准靶向、免疫调节及协同治疗策略(如CAR-T、OVT、FMT等),同时分析了临床转化面临的挑战(如CRS、ICANS)和未来发展方向。
活体药物(Living drugs)作为生物治疗剂,涵盖工程化细菌、病毒、免疫细胞等生命实体,通过动态靶向和适应性干预重塑疾病治疗格局。其核心优势在于精准识别病变组织(如肿瘤缺氧区域)、原位产生治疗分子(如IL-2、TRAIL)及激活免疫应答(如DC疫苗、CAR-NK),同时规避传统疗法(化疗、放疗)的毒副作用。
CAR-T细胞通过基因修饰表达肿瘤特异性抗原受体(如CD19、BCMA),在血液肿瘤中实现完全缓解,但面临细胞因子释放综合征(CRS)和神经毒性(ICANS)风险。最新进展将应用扩展至自身免疫病(如SLE),通过靶向B细胞(CD19)和浆细胞(BCMA)双重清除自身免疫抗体。NK细胞疗法凭借MHC非依赖性杀伤和低GVHD风险成为替代选择,但需克服体内持久性不足的缺陷。DC疫苗(如sipuleucel-T)通过呈递肿瘤抗原(如PAP)激活T细胞,在前列腺癌中延长生存期但应答缓慢。
溶瘤病毒(OV)如T-VEC(HSV-1改造)通过选择性复制裂解肿瘤细胞,并表达GM-CSF增强免疫浸润。新型工程化腺病毒(如GD55-LHPP)上调抑癌基因LHPP,诱导肿瘤细胞凋亡和自噬。噬菌体疗法针对耐药菌感染(如AB-SA01靶向金黄色葡萄球菌),但面临宿主范围窄和耐药性挑战。原虫靶向病毒(如GLV抑制贾第鞭毛虫)展现抗寄生虫潜力,但临床转化需解决递送和免疫激活问题。
工程化大肠杆菌(如Nissle 1917)通过同步裂解回路(SLC)释放CXCL16/CCL20,招募T细胞和DC至肿瘤。沙门氏菌(如VNP20009)搭载siRNA沉默PD-L1,增强放疗效果;与Fe3O4纳米颗粒联用可诱导铁死亡(ferroptosis)。光合细菌(如Rhodopseudomonas palustris)通过近红外(NIR)触发光热转化和ROS生成,实现诊疗一体化。肿瘤驻留菌群(如AUN consortium)通过物理破坏血管和免疫非依赖机制清除肿瘤,在免疫缺陷模型中仍有效。
线粒体移植通过恢复细胞呼吸功能治疗代谢性疾病,而红细胞载体表达VHH单域抗体延长循环半衰期。干细胞工程(如iPSC衍生CAR-NK)提供可规模化免疫细胞来源,但需控制致瘤风险。原生生物(如弓形虫)通过下调MDR-1逆转肿瘤耐药性,但毒力基因(ROP16/ROP18)可能引发安全隐患。
活体药物的临床转化受限于免疫清除(如中和抗体)、靶向精度(如实体瘤渗透)和监管复杂性。解决方案包括:
合成生物学设计免疫逃逸模块(如CD47过表达)
纳米材料辅助递送(如金-铂纳米酶包裹细菌)
多组学指导患者分层(如微生物组-免疫互作分析)
联合疗法(如OV+PD-1抑制剂+细菌疗法)
随着CRISPR-Cas9基因编辑和AI驱动设计的进步,活体药物正从概念验证迈向个性化医疗,有望在癌症(全球年死亡超1000万例)、耐药感染和自身免疫病领域实现突破性治疗。
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