工程化益生菌持续分泌PD-1/P53双功能外膜囊泡用于结肠癌协同免疫治疗

《Journal of Nanobiotechnology》：A living probiotic factory for sustained intestinal delivery of PD1/P53 outer membrane vesicles potentiates colorectal cancer immunotherapy

　　摘要工程化细菌外膜囊泡（OMVs）已成为癌症免疫治疗的有前景平台；然而，其临床转化受到低产量、肿瘤归巢能力差、快速清除以及无法持续局部递送载荷的阻碍。在此，我们提出了一种活体益生菌系统（Ba-PD1-P53，工程化表达PD-1和P53的Nissle 1917大肠杆菌），该系统定植于小鼠肠道并持续分泌表面共展示PD1和包封P53的OMVs（OMV-PD1-P53）。口服给予的Ba-PD1-P53在胃肠道中持续存在且无全身毒性，体重、肠道屏障完整性、血液学参数和器官组织学均未发生改变。在机制上，分泌的OMVs表面展示的PD1直接阻断肿瘤细胞的PDL1，增强OMV摄取的同时降低PDL1表达；与此同时，包封的P53在转录水平抑制PDL1并诱导肿瘤细胞凋亡。这些双重作用与OMVs固有的免疫刺激特性相辅相成，激活树突状细胞和T细胞，表现为瘤内TNF-α、IFN-γ和IL-6升高。在CT26原位结直肠癌模型中，Ba-PD1-P53显著降低肿瘤负荷——相对于PBS对照组减少超过90%——并优于两种单疗法（Ba-PD1、Ba-P53）及全身抗PDL1抗体。值得注意的是，该治疗还丰富了有益肠道共生菌（Muribaculaceae和Bacteroidaceae），并在AOM-DSS致癌模型中显著减少了肿瘤数目。总之，本研究建立了一种安全的口服益生菌平台，用于多功能OMVs的持续原位递送，实现了协同检查点阻断与肿瘤抑制因子的恢复，兼具高效性和良好的安全性。图形摘要