針對生物資料的設計，長期以來一直專注於惰性資料，以避免與免疫系統的相互作用，防止不利生物體的异物反應。隨著對免疫系統的認識不斷加深，研究人員們開始採用新的策略來調節免疫細胞和生物資料之間的相互作用。單核細胞源性巨噬細胞（Monocyte-derived macrophages，Mφ）作為重要的先天免疫細胞之一，發揮著吞噬清除和抗原提呈的重要作用。大多數惡性腫瘤高Mφ浸潤，且Mφ可廣泛分為M1錶型和M2錶型。腫瘤微環境（TME）增强M2錶型以維持免疫抑制，使腫瘤生長。相反，M1巨噬細胞通過釋放促炎因數來抑制腫瘤生長。囙此，通過調節細胞群，重程式設計錶型，促進M2向M1極化，可以有效控制腫瘤生長。
近期，浙江大學周民教授課題組在國際知名期刊Nano Today上發表文章Wrapping Porphyromonas gingivalis for tumor microenvironment immunomodulation and photothermal immunotherapy，（IF=20.722）。本研究設計了一種紅細胞膜塗層的牙齦卟啉單胞菌（cmPg），紅細胞膜塗層改善了細菌的大小分佈，减少了巨噬細胞對細菌的清除，並維持了細菌對巨噬細胞的極化作用。cmPg能够穩定產生黑色素，在雷射照射下可作為光熱治療劑（PTT），促進癌細胞發生光熱誘導免疫原性細胞死亡（ICD）。該免疫調節細菌與anti-PD -1聯合使用，可抑制B16F10黑色素瘤和CT26結腸癌原發和繼發腫瘤的生長。本研究提供了一個直接的策略，將Pg的角色從炎症細菌轉變為預防癌症的生物資料。通過使用生物工程方法將光熱治療、細菌治療和anti-PD-1免疫治療相結合，其生產工藝並不複雜，機理明確，便於後期開展臨床轉化研究。
實驗證明了細菌炎症反應與抗腫瘤反應可以有效結合。cmPg含有CD47蛋白，能够逃脫巨噬細胞的吞噬，以較少的細菌數量釋放更多的黑色素。在照射後，cmPg可實現黑色素光熱轉換，並能迅速提高溫度，提高US/PA成像信號強度。在細胞和組織中發現了CD206、CD80、IL-6、IL-12、IL-10和MCP-1的表達，說明了cmPg的調控行為。該聯合治療策略包括三部分：cmPg、鐳射治療和anti-PD -1檢查點阻斷，在延長生存率方面有明顯改善。此策略能啟動免疫系統，促進成熟樹突狀細胞、細胞毒性淋巴細胞、記憶T細胞和抗腫瘤M1型巨噬細胞的新增。
浙江大學轉化醫學研究院博士後陳琪是論文的第一作者，浙江大學周民研究員和王凱教授是論文的通訊作者。上述研究工作得到了國家自然科學基金和中國博士後科學基金的資助，浙江大學癌症中心以及現代光學儀器國家重點實驗室的大力支持。
論文連結：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S174801322100236X