近期，深圳湾实验室饶浪研究员团队基于金属-多酚配位开发了一种金属酚醛外膜囊泡，通过缓解乏氧、放疗增敏和免疫调节来增强肿瘤放射免疫治疗。研究工作以“Metal-Phenolic Outer Membrane Vesicles for Cancer Radioimmunotherapy”为标题，发表在Journal of the American Chemical Society期刊。论文的第一作者是武汉大学/深圳湾实验室联培博士生赵晨晨与深圳湾实验室副研究员潘远伟，通讯作者是深圳湾实验室饶浪研究员。本研究得到国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、深圳市医学研究专项基金等项目资助。
一、【导读】
沉积过氧化氢酶的细菌外膜囊泡（OMVs）在肿瘤免疫治疗方面具有巨大潜力，但其治疗效果因免疫激活不足而受限。联合OMVs的免疫效应和放疗的肿瘤放射免疫疗法备受关注。高原子序数的金属离子可作为放疗增敏剂，增加肿瘤部位的辐射能量沉积，并增强放疗的免疫原性。单宁酸（TA）是一种天然多酚化合物，因具有丰富的酚羟基而广泛用于表面涂层应用。
二、【成果简介】
基于以上背景，深圳湾实验室饶浪研究员团队设计了一种金属酚醛外膜囊泡（Hf-OMVs）用于增强肿瘤放射免疫治疗。在过氧化氢（H2O2）的诱导下，E. coli分泌出高表达过氧化氢酶的OMVs，通过铪离子（Hf4+）与单宁酸（TA）的配位将铪-酚醛网络修饰到OMVs，构建了金属酚醛外膜囊泡（Hf-OMVs）的治疗平台。静脉注射Hf-OMVs后，OMVs中的过氧化氢酶能够分解H2O2产生氧气，以缓解肿瘤微环境的乏氧状态。同时，Hf增加了肿瘤部位的辐射能量沉积，从而诱导肿瘤细胞死亡并释放肿瘤抗原。此外，具有免疫调节性能的OMVs与释放的肿瘤抗原联合促进树突状细胞成熟，从而增强T细胞活化并诱导强大的抗肿瘤免疫反应。
三、【数据概览】
示意图 金属酚醛外膜囊泡的构建及其用于肿瘤放射免疫治疗
图1 Hf-OMVs的制备和表征
图2 Hf-OMVs缓解乏氧的性能
图3 Hf-OMVs的体外放疗增敏效应
图4 Hf-OMVs联合放疗的体内抗肿瘤疗效
图5 Hf-OMVs联合放疗诱导的抗肿瘤免疫效应
图6 Hf-OMVs联合放疗诱导的远隔效应
综上所述，该研究工作开发了金属酚醛外膜囊泡的治疗平台，将天然OMVs的优势与合成的金属酚醛网络相结合，用于增强肿瘤放射免疫治疗。
