人類利用微生物進行抗腫瘤治療已有100多年的歷史，這是最早的腫瘤免疫療法。近些年來，隨著人們對于腫瘤微環(huán)境認知的加深，以及菌株改造/檢測手段與技術(shù)的進步，微生物抗腫瘤治療已引發(fā)了持續(xù)性的廣泛關(guān)注，其醫(yī)學應(yīng)用與轉(zhuǎn)化前景巨大。沙門氏菌菌株VNP20009是通過遺傳改造而成功降低感染性休克風險的一株經(jīng)典減毒菌株，已被廣泛用于臨床前腫瘤學研究。但是，因其作用機制尚不明了、VNP20009的進一步遺傳改造和性能提升尚處于摸索階段，從而限制了其進一步的臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化。

南京大學生命科學學院醫(yī)藥生物技術(shù)國家重點實驗室華子春教授團隊長期從事新型原創(chuàng)生物藥的研制與轉(zhuǎn)化，也是國內(nèi)最早開展活體微生物藥物研發(fā)的團隊。近日，該團隊在圍繞抗腫瘤活菌藥物的研究中取得了新發(fā)現(xiàn)（圖1）。相關(guān)研究論文于2022年新近發(fā)表于國際學術(shù)期刊Journal of the American Chemical Society（Biochemistry, Genetics and Molecular Biology 7/425，化學1區(qū)?Top）。

華子春教授團隊結(jié)合南京大學顧寧院士團隊自主研發(fā)的“鉑金薄膜芯片電阻式多細胞測溫儀”與“鎢/鉑熱電偶探針式單細胞測溫儀”，首次發(fā)現(xiàn)VNP20009可誘導巨噬細胞為焦亡樣（pyroptosis-like）表型，伴隨線粒體功能障礙，并最終導致巨噬細胞在體外出現(xiàn)0.1-0.2℃的細胞升溫，對應(yīng)體內(nèi)細菌治療后的瘤內(nèi)區(qū)域伴有0.3℃局部升溫。有意思的是，該團隊發(fā)現(xiàn)即便僅有0.3℃的升溫，長時間的誘導仍足以引發(fā)巨噬細胞向抗腫瘤的M1型極化。這些開創(chuàng)性的新發(fā)現(xiàn)對于理解與探究利用減毒沙門氏菌抗腫瘤治療過程中，瘤內(nèi)部分免疫細胞的能量代謝變化、以及細菌潛在抗腫瘤機制等，均具有指導意義（圖1）。

圖1.多/單細胞測溫儀揭示VNP20009可誘發(fā)巨噬細胞為焦亡樣，伴隨細胞出現(xiàn)升溫

以上是華子春教授團隊圍繞活體微生物抗腫瘤治療的眾多研究成果之一，該團隊最近利用沙門氏菌VNP20009作為基因治療載體，將來源于IV型膠原蛋白的抗血管降解片段tumstatin (54-132aa)在腫瘤組織微環(huán)境內(nèi)特異性分泌性表達，產(chǎn)生了顯著的抑制腫瘤血管新生和誘導細胞凋亡的作用，產(chǎn)生了良好的抗腫瘤療效。題為“Bacteria-mediated tumor-targeted delivery of tumstatin (54-132) significantly suppresses tumor growth in mouse model by inhibiting angiogenesis and promoting apoptosis”的相關(guān)研究論文于2022年新近在國際學術(shù)期刊Frontier of Medicine在線發(fā)表（https://doi.org/10.1007/s11684-022-0925-2）（Medicine，General Medicine 排名21/826）

華子春教授團隊近期還先后在國際知名藥學綜合期刊Acta Pharmaceutica Sinica B（Pharmacology & Pharmacy 8/275，藥學/醫(yī)學1區(qū)?Top）發(fā)表了題為“Salmonella?flagella confer anti-tumor immunological effect via activating Flagellin/TLR5 signalling within tumor microenvironment”與“Macrophage-mediated tumor-targeted delivery of engineered Salmonella typhimurium?VNP20009 in anti-PD1 therapy against melanoma”研究型論文，探究細菌療法的深層抗腫瘤機制，并開創(chuàng)更安全、高效的活體微生物療法。

值得一提的是，華子春教授團隊自主開創(chuàng)的集“免疫檢查點阻斷免疫療法（抗PD1納米抗體）-最早的細菌免疫療法（溶瘤細菌）-新興的免疫細胞療法（巨噬細胞）”三種療法于一體的?“特洛伊木馬”型巨噬細胞免疫治療新方法，憑借出色的臨床前抗腫瘤療效、大幅提升的生物安全性以及可持續(xù)性強效抑瘤等優(yōu)勢，臨床轉(zhuǎn)換潛力與優(yōu)勢巨大，獲得了廣泛關(guān)注。華子春教授也對活體微生物藥物的靶向遞送策略與挑戰(zhàn)進行了詳細的概括與討論，相關(guān)內(nèi)容受邀發(fā)表在國際頂級藥物綜述期刊Advanced Drug Delivery Reviews（Pharmacology & Pharmacy 4/275，藥學/醫(yī)學1區(qū)?Top）。

基于探索的微生物腫瘤治療機制，首創(chuàng)的新型治療策略以及早期自主研發(fā)的新型底盤溶瘤菌株，華子春教授團隊陸續(xù)開發(fā)出多種新型腫瘤活體微生物藥物與抗病毒疫苗，相關(guān)產(chǎn)品與核心技術(shù)已獲批國內(nèi)外發(fā)明專利10項，申請國內(nèi)外發(fā)明專利30余項，榮獲日內(nèi)瓦國際發(fā)明展銀獎兩項。憑藉在新型腫瘤活體微生物藥物領(lǐng)域堅實的研究基礎(chǔ)和創(chuàng)新思路，華子春教授于2022年起承擔國家自然科學基金重點項目，相關(guān)研發(fā)項目《新型抗腫瘤活體微生物藥物的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化》新近獲得2022年“科創(chuàng)江蘇”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽生命科學創(chuàng)業(yè)組一等獎（圖2）。

圖2. 2022年“科創(chuàng)江蘇”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽生命科學創(chuàng)業(yè)組一等獎

南京大學生命科學學院吳樂陽博士與南京醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程與信息學院陳峰博士為Journal of the American Chemical Society論文的共同第一作者，南京大學華子春教授，顧寧院士，莊紅芹副教授為論文的共同通訊作者；南京大學生命科學學院包斐斐博士為Frontier of Medicine論文的第一作者，華子春教授為論文的通訊作者。研究工作得到了國家自然科學基金重點項目，江蘇省前沿引領(lǐng)技術(shù)基礎(chǔ)研究專項課題，南京市生命健康科技專項計劃等經(jīng)費資助。