[发明专利]一种装载减毒沙门氏菌的单核细胞或巨噬细胞及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种装载减毒沙门氏菌的单核细胞或巨噬细胞及其制备方法和应用。具体地，通过将工程改造的减毒沙门氏菌装载于单核细胞或巨噬细胞中，装载的细胞被招募至肿瘤微环境，有效避免了细菌脱靶至正常脏器中。细胞的包裹伪装也有效避免了细菌的过早暴露。其通过直接杀死肿瘤细胞或释放胞内工程菌以激活/调节免疫系统间接抑制肿瘤，而充当有效的免疫效应物。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种装载减毒沙门氏菌的单核细胞或巨噬细胞及其制备方法和应用。

背景技术

自19世纪末威廉·科利医生（ William Coley）尝试使用热灭活的革兰氏阳性细菌（链球菌）和革兰氏阴性细菌（粘质沙门氏菌）对肿瘤患者进行治疗以来，越来越多的微生物被开发与改造用于进行肿瘤的治疗（Coley WB，1991，Clinical Orthopaedics andRelated Research，262(262):3-11）。这些微生物，往往被称作“溶瘤菌”，包括沙门氏菌，李斯特菌，大肠杆菌，因其自身的兼性厌氧特性以及肿瘤微环境特有特征，包括肿瘤内部乏氧环境，免疫抑制环境和大量坏死细胞释放出的养料，而能够在注射给药后实现于肿瘤部位的高效定殖（Gurbatri CR，2020，Science Translational Medicine，12(530)；Zhou S，2018，Nature Reviews Cancer，18(12): 727-743；Suh S，2019，Advanced Science，6(3):1801309）。然而这类溶瘤菌因其自身毒性，往往也会导致机体不同程度的肝脾损伤。例如，VNP20009，一种鼠伤寒沙门氏菌的减毒株（以下简述为VNP），因其更低的毒性与临床前良好的抑瘤效果而受到广泛的关注（Clairmont C，2000，Journal of Infectious Diseases，181: 1996-2002）。尽管通过两种基因（purI和msbB）的缺失实现了VNP较原沙门氏菌毒性的大幅降低，但在临床前小鼠实验中，借助VNP20009静脉或腹腔注射的抑瘤治疗仍会因为菌株在正常脏器中的存在与积累而带来一定程度的毒副作用，如肝脏损伤，脾脏肿大，小鼠体重骤降。虽然使用瘤内注射能够减轻这一损伤的发生（Chowdhry S，2019，NatureMedicine，25(7): 1057-1063；Toso J F，2002，Journal of Clinical Oncology，20(1):142-152），但这无疑大大限制了微生物疗法的应用范围。在临床I期实验中，VNP展现出可喜的安全性，但在有效性上表现不佳（Toso J. F，2002，Journal of Clinical Oncology, 20(1):142-152）。因此，如何进一步提高VNP溶瘤菌在体内的肿瘤靶向性及其肿瘤抑制效果是极具挑战性的问题。

近些年来，多种类型的白细胞，包括巨噬细胞、中性粒细胞，T细胞，因其对肿瘤区域独特的归巢效应而被用作有效的肿瘤药物递送载体（Xie Z，2017，Small，13(10) ；XueJ，2017，Nature Nanotechnology，12(7): 692-700 ；Huang B，2015，ScienceTranslational Medicine，7(291): 291ra94）。这类免疫细胞可以通过感知肿瘤相关趋化因子或细胞因子，如集落刺激因子1 (CSF-1) 、肿瘤坏死因子(TNF)、趋化因子配体5（CCL5）的提示（Salmon H，2019，Nature Reviews Cancer，19(4): 215-227），在穿过多种屏障后到达患者的肿瘤区域。而目前借助细胞递药的主要挑战之一在于，受限于单个细胞的载药量以及所需较高的有效治疗剂量，往往需要注射大量的细胞进行治疗（小鼠上需要10^7-10^8级别）（Xue J，2017，Nature Nanotechnology，12(7): 692-700；Huang B，2015，ScienceTranslational Medicine，7(291): 291ra94），继而对应着复杂的操作手段与昂贵的治疗费用。因此，如何改进以巨噬细胞为代表的细胞递药平台，实现细胞治疗的简便性、低剂量性、有效性，是研究人员不断探索的内容。

发明内容