CEJ：郑州大学张连仲/王永超与河南工业大学张贝贝团队，超声调控肿瘤原位产生淋巴结靶向性囊泡增强肿瘤免疫治疗

尽管免疫疗法在多种恶性肿瘤的治疗中取得了突破性进展，但长期临床获益仍局限于少数患者，即便是初始应答者也往往会出现继发性耐药。肿瘤引流淋巴结（TDLNs）对于诱导强效且持久的抗肿瘤免疫至关重要，是肿瘤抗原呈递和初始T细胞启动的关键场所。

然而，越来越多的证据表明，肿瘤相关TDLNs频繁呈现出深度免疫抑制状态，以树突状细胞（DC）功能受损、免疫抑制细胞富集及免疫抑制性细胞因子水平升高为特征，从而阻碍有效的抗原呈递和T细胞启动。

因此，这种免疫抑制性TDLN微环境构成了限制免疫治疗疗效的主要屏障。既往通过将粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）等免疫刺激剂递送至淋巴结以增强免疫应答的尝试，总体疗效有限。这一局限性主要源于传统递送方式难以实现高效且特异性淋巴结靶向，受制于淋巴结复杂的解剖位置、致密的过滤结构以及动态的淋巴流动。

针对这一难题，郑州大学张连仲/王永超与河南工业大学张贝贝团队在Chemical Engineering Journal上发表了题为LymphNode–Targeting GM-CSF Vesicles produced In Situ by Ultrasound-Activated Bacterial Factories for enhanced immunotherapy 的研究论文[1]，第一作者为郑州大学省医临床医学院硕士研究生袁月。

该研究利用合成生物学开发了一种工程化细菌-囊泡系统（EcG@DNPs-PMAN），能够在肿瘤部位原位产生GM-CSF载药、淋巴结靶向囊泡（OMVGM-PMAN）。该系统以肿瘤归巢型大肠杆菌MG1655（E. coli MG1655）为底盘，引入由低强度聚焦超声（LIFU）触发的热敏感遗传模块（λ pL/pR启动子回路），实现肿瘤定植后GM-CSF的按需表达，并将其包装入细菌分泌的外膜囊泡（命名为OMVGM）。

为进一步赋予OMVGM淋巴结归巢能力并整合化疗诱导的免疫原性细胞死亡（ICD），将甘露糖胺（ManN）通过酰胺化反应与DSPE-PEOz-COOH偶联，所得偶联物与阿霉素（DOX）经旋转蒸发共组装为pH响应性脂质膜（DNPs-PMAN），均匀包覆于质粒转染的大肠杆菌MG1655（EcG）表面，最终制得EcG@DNPs-PMAN系统。

图1 | 超声调控肿瘤原位产生淋巴结靶向性囊泡增强肿瘤免疫治疗。(a) EcG@DNPs-PMAN的制备过程。(b) EcG@DNPs-PMAN在杀伤肿瘤及重塑肿瘤引流淋巴结免疫微环境的作用机制。

EcG@DNPs-PMAN通过双重机制发挥作用：其一，利用大肠杆菌MG1655对肿瘤缺氧区域的优先定植特性，将DOX精准递送至肿瘤核心，诱导ICD并促进肿瘤相关抗原及损伤相关分子模式（DAMPs）的释放；其二，在LIFU刺激下，工程化细菌原位高效表达GM-CSF并大量分泌甘露糖修饰的GM-CSF载药OMVs（OMVGM-PMAN）。这些OMVGM-PMAN囊泡将PAMPs的天然佐剂活性与甘露糖介导的DC靶向功能相融合，经淋巴引流高效归巢至TDLNs。

在TDLNs内，囊泡持续递送GM-CSF，并与ICD过程中释放的抗原及DAMPs协同作用，显著促进DC成熟和抗原交叉呈递，重编程免疫抑制性TDLN微环境，最终实现肿瘤特异性细胞毒性T细胞的有效激活，诱导系统性、持久性抗肿瘤免疫应答。

通过这一合成生物学驱动的整合策略，该研究打通了局部肿瘤抗原释放、TDLN免疫重编程与系统性抗肿瘤免疫之间的关键通路，为克服免疫治疗耐药提供了新的概念框架与平台。

[1]Yuan Y, Zhang B, Duan S, et al. Lymph node–targeting GM-CSF vesicles produced in situ by ultrasound-activated bacterial factories for enhanced immunotherapy[J]. Chem Eng J, 2026, 540.