ACS Nano 上海交大刘尽尧团队： 细菌/光敏剂用于光声成像引导的协同光热疗

光敏剂治疗往往存在着光敏效应单一且容易衰减、肿瘤穿透力和保留率有限、组合治疗需要多次照射等问题，这在很大程度上限制了其应用。上海交大刘尽尧团队将细菌与单色辐照介导的光敏剂组合整合，用于光声成像介导的协同光热治疗。在细胞相容的条件下，通过基因工程使BL21细菌表达黑色素，通过原位聚合方法，将吲哚菁绿和聚多巴胺共沉积在细菌表面。由于黑色素、吲哚菁绿和聚多巴胺在808 nm处均具有足够的吸收能力，功能化的BL21细菌在单色照射后能产生稳定的三重光声和光热效应。由于它们的生活特性，这些细菌优先定植于缺氧的肿瘤组织，分布均匀，保留持久，在激光照射下产生均匀的成像信号并充分加热肿瘤。在不同的肿瘤小鼠模型中，肿瘤生长受到明显抑制，动物生存期延长。

检查Mel-pDA-ICG在皮下4T1乳腺肿瘤模型中的生物分布。给小鼠注射4×107CFU的Mel-pDA-ICG，并在注射后48小时对肿瘤组织和所有主要器官进行切片计数。99.99%的细菌集中在肿瘤内，血液和正常器官包括心、肝、脾、肺、肾和大脑中的细菌数量可以忽略不计。Mel-pDA-ICG在肿瘤部位的选择性积聚可以简单地解释为细菌倾向于在缺氧和免疫抑制的肿瘤微环境中定植。Mel-pDA-ICG的特异性定植使附着在细菌表面的光敏剂具有较长的肿瘤保留期。与给药后24小时几乎消失的游离ICG相比，超过70%的附着ICG仍然留在肿瘤部位，即使时间延长到48小时，为成像和治疗提供了一个广阔的窗口。

用PBS、BL21加激光、Mel加激光和Mel-pDA加激光治疗的肿瘤抑制效果有限，因为没有小鼠在治疗后存活超过23天。除了没有体重波动外，用Mel-pDA-ICG治疗显示了有效的肿瘤消退。当肿瘤体积达到近100mm3时，分别给予Bac、Mel、Mel-pDA和Mel-pDA-ICG。然后，进行持续10分钟的激光照射，监测肿瘤体积的变化以评估疗效。Mel-pDA-ICG加激光照射完全抑制了肿瘤的生长，并大大延长了治疗小鼠的生存期，证明了其强大的抗肿瘤功效。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c00032

转自：“NANO学术”微信公众号

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