光触发工程微生物系统不仅在CT(计算机层析成像)下针对肿瘤特异性成像,还可精准递送表观遗传药物,并同步激活肿瘤免疫反应,为胃癌综合治疗提供全新方案。郑州大学第一附属医院首席专家、影像学科带头人高剑波与复旦大学超声医学与工程研究所分子影像研究室主任及主要研究人尹豪豪共同为通讯作者,郑州大学第一附属医院2022级博士研究生娄楚韵为论文第一作者。
胃癌是全球常见的消化系统恶性肿瘤,传统的手术、放化疗及靶向治疗仍存在疗效有限、副作用明显以及复发转移率高等问题。近年来,表观遗传治疗因其可逆性和对基因表达的精细调控,逐渐成为肿瘤治疗研究的前沿方向。然而,表观遗传药物在递送效率和作用稳定性方面长期面临瓶颈,限制了其在实体瘤中的临床应用。
高剑波研究团队创新性地构建了一种近红外光触发的工程微生物系统,将去甲基化药物阿扎胞苷精准递送至胃癌缺氧区域,并在光照作用下实现可控释放。该系统能够在肿瘤局部诱导DNA(脱氧核糖核酸)去甲基化和基因重编程,恢复肿瘤细胞的免疫原性,从而显著增强机体对肿瘤的免疫识别与攻击。动物实验显示,该工程微生物在有效抑制胃癌原发瘤和远端转移的同时,明显延长了小鼠的生存期,并通过激活树突状细胞成熟和促进T细胞浸润,将“冷肿瘤”转化为“热肿瘤”,显著提升了免疫治疗效果。
该研究首次结合光控触发与工程微生物的双重优势,突破了表观遗传治疗递送效率低和作用短暂的难题,展示了其在胃癌治疗中的显著潜力。成果不仅为表观遗传学在实体瘤中的临床转化提供了新思路,也为未来实现癌症诊疗一体化开辟了新的方向。