工程細(xì)菌或細(xì)菌衍生顆粒，它們包裹、分泌或表面展示治療分子，用于治療或預(yù)防各種疾病。

本文主要討論使用工程細(xì)菌：

? 作為微生物細(xì)胞工廠生產(chǎn)治療藥物

? 用于疾病特異性釋放治療劑的感覺(jué)和反應(yīng)系統(tǒng)

? 作為癌癥治療的靶向藥物輸送系統(tǒng)

? 使用細(xì)菌衍生顆粒作為先進(jìn)藥物遞送載體

 1) 使用細(xì)菌作為靶向解剖位置的“輸送車”

 2) 細(xì)菌穩(wěn)定且持續(xù)地釋放天然或結(jié)合的療法

在一項(xiàng)研究中，一種腸道共生微生物Escherichia Coli Nissle 1917(EcN)被基因改造用于治療苯丙酮尿癥。

作為一種替代策略，研究人員改造的EcN表達(dá)苯丙氨酸代謝酶，以降低腸道中循環(huán)苯丙氨酸的水平。在苯丙酮尿癥的小鼠模型中，發(fā)現(xiàn)這種工程微生物顯著降低了苯丙酮尿癥小鼠的苯丙氨酸水平，以及在食用苯丙氨酸挑戰(zhàn)的食蟹猴身上。

攜帶代謝途徑或釋放苯丙氨酸裂解酶的工程菌

對(duì)苯丙氨酸水平的調(diào)控

Shen H, et al. Adv Drug Deliv Rev. 2022 

作為一種額外的安全特性，工程微生物的生長(zhǎng)依賴于外源性二氨基庚二酸鹽，這在小鼠的腸道和環(huán)境樣本中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)足夠水平的該物質(zhì)，從而確保了工程微生物的生物安全性。

另一項(xiàng)研究采取了另一種針對(duì)這種疾病的策略，通過(guò)改造羅伊氏乳桿菌(Lactobacillus reuteri， L. reuteri)在腸道中持續(xù)分泌苯丙氨酸解氨酶來(lái)調(diào)節(jié) Phe。

還發(fā)現(xiàn)這種工程益生菌可以在給藥后3-4天內(nèi)降低苯丙酮尿癥小鼠模型中的循環(huán) Phe 水平。有趣的是，初步篩選顯示小鼠對(duì)分泌酶沒(méi)有免疫反應(yīng)，而在全身注射聚乙二醇化苯丙氨酸解氨酶后觀察到幾種免疫相關(guān)的不良反應(yīng)。

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CXCL12至皮膚，GLP-1至腸道，分別用于治療皮膚創(chuàng)傷和記憶學(xué)習(xí)；以炎癥性腸病為靶點(diǎn)的IL-10和IL-27的組成性產(chǎn)生。

各種研究還探索了使用口服疫苗（一種表達(dá)抗原的轉(zhuǎn)基因益生菌）來(lái)誘導(dǎo)免疫反應(yīng)，并保護(hù)免受特定細(xì)菌或病毒病原體的攻擊。

例如，工程化干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)組成性表達(dá)和分泌產(chǎn)氣莢膜梭菌(Clostridium perfringens, C.perfringens) α-毒素，以開(kāi)發(fā)針對(duì)產(chǎn)氣莢膜梭菌感染的疫苗。在用工程益生菌治療的小鼠中，在腸粘液和糞便以及血清中發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)氣莢膜素α-毒素。在腸道粘液和糞便以及血清中發(fā)現(xiàn)了能夠中和C.perfringens α-毒素的特異性IgG和IgA抗體。同樣，L. lactis經(jīng)過(guò)工程改造，可在益生菌表面表達(dá)HIV-1 Gag-p24，并能夠誘導(dǎo)抗HIV的IgA和IgG反應(yīng)。

益生菌也被用于治療皮膚。例如，研究人員設(shè)計(jì)的羅伊氏乳桿菌L. reuteri，使其產(chǎn)生趨化因子CXCL12，用在局部給藥時(shí)加速傷口愈合。CXCL12將巨噬細(xì)胞募集到傷口部位，促進(jìn)組織修復(fù)。將生長(zhǎng)因子直接運(yùn)輸至傷口部位可能由于傷口的蛋白水解性質(zhì)而效果不佳。

研究發(fā)現(xiàn)，因乳酸天然產(chǎn)生，L. reuteri 給藥可降低傷口部位的pH值。這有助于延長(zhǎng)CXCL12的生物利用度，因?yàn)橛捎?strong style="box-sizing: border-box;">pH降低，CD26對(duì)CXCL12的肽酶活性受到抑制。發(fā)現(xiàn)表達(dá) CXCL12的工程化L. reuteri 在患有高血糖或外周缺血的小鼠身上，以及在人類皮膚傷口模型中，可以加速與慢性傷口相關(guān)的局部傷口的愈合。

此前，瑞典的Ilya Pharma公司使用這種經(jīng)過(guò)改造的益生菌完成了一項(xiàng)I期臨床試驗(yàn)，并報(bào)告稱傷口愈合平均縮短了 3 天。第二階段試驗(yàn)正在進(jìn)行中。

腸道微生物群與神經(jīng)系統(tǒng)和心血管疾病發(fā)展之間日益密切的關(guān)聯(lián)為口服益生菌通過(guò)調(diào)節(jié)微生物群來(lái)靶向這些疾病提供了機(jī)會(huì)。

將感應(yīng)和反應(yīng)模塊整合到工程細(xì)菌中

以針對(duì)各種疾病采取針對(duì)性行動(dòng)

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此外，由于效應(yīng)蛋白的持續(xù)表達(dá)造成的高代謝負(fù)擔(dān)會(huì)導(dǎo)致自發(fā)基因突變，從而降低細(xì)菌生長(zhǎng)速度。在感覺(jué)和反應(yīng)系統(tǒng)的情況下沒(méi)有觀察到這一點(diǎn)，因?yàn)樾?yīng)器蛋白只在對(duì)感覺(jué)信號(hào)的反應(yīng)中產(chǎn)生。

例如，釀酒酵母通過(guò)感知和降解胞外三磷酸腺苷(eATP)來(lái)治療IBD。eATP是嘌呤能信號(hào)通路的一部分，參與IBD的生理過(guò)程。eATP能夠促進(jìn)促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生和效應(yīng) T 細(xì)胞活化以及抑制調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞反應(yīng)。eATP被CD39水解為AMP，導(dǎo)致免疫抑制。

因此，在某項(xiàng)研究中，作者在酵母菌株中開(kāi)發(fā)了一種高度敏感的P2Y2受體，通過(guò)進(jìn)化天然的人類 P2Y2受體來(lái)檢測(cè)eATP。這種受體的激活與一種ATP降解酶的釋放有關(guān)。這種工程酵母菌株能夠抑制IBD小鼠模型中的腸道炎癥，類似于通常與各種不良反應(yīng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)護(hù)理療法。

使用活細(xì)菌開(kāi)發(fā)抗癌遞送系統(tǒng)的不同策略

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腫瘤組織具有相同的代謝需求，但其氧氣供應(yīng)不足以支持其快速增長(zhǎng)的腫塊。為了彌補(bǔ)這一點(diǎn)，腫瘤組織通過(guò)增強(qiáng)和不受控制的血管生成來(lái)加速其血管網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。結(jié)果，在實(shí)體瘤中形成了一個(gè)混沌的異質(zhì)血管網(wǎng)絡(luò)，形成了與血管系統(tǒng)的距離增加和耗氧量增多的微區(qū)域。

這種低氧微環(huán)境改變了腫瘤細(xì)胞的代謝并導(dǎo)致細(xì)胞靜止，從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生治療耐藥性。此外，缺氧還調(diào)節(jié)和抑制腫瘤微環(huán)境內(nèi)的免疫系統(tǒng)，從而保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受免疫監(jiān)視。

已證明活細(xì)菌在本質(zhì)上定植于缺氧腫瘤區(qū)域。在荷瘤小鼠中，靜脈注射的細(xì)菌最初擴(kuò)散到健康組織和腫瘤組織。隨著時(shí)間的推移，非腫瘤組織和循環(huán)中的細(xì)菌很快被清除；但由于缺乏免疫監(jiān)視，腫瘤中的細(xì)菌細(xì)胞茁壯成長(zhǎng)。

據(jù)報(bào)道，兼性或?qū)Ｐ詤捬蹙?/strong>對(duì)腫瘤表現(xiàn)出更高的特異性，不會(huì)定植于非腫瘤性缺氧病變。因此在這些工程微生物系統(tǒng)中，通常選擇厭氧菌作為底盤。

以下討論用于癌癥治療的細(xì)菌細(xì)胞化學(xué)工程的策略以及簡(jiǎn)要總結(jié)不同尋求腫瘤的細(xì)菌菌株的減毒方法。

一種是使用活細(xì)菌作為載體將細(xì)菌質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移到哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，這一過(guò)程稱為細(xì)菌轉(zhuǎn)染。在腫瘤治療中，細(xì)菌轉(zhuǎn)染可通過(guò)兩種方式應(yīng)用：

1) 將編碼治療性蛋白的cDNA導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞，以主動(dòng)誘導(dǎo)細(xì)胞死亡；

2) 將編碼腫瘤相關(guān)抗原的cDNA導(dǎo)入吞噬細(xì)胞抗原提呈細(xì)胞，以刺激對(duì)癌癥的免疫反應(yīng)。

在這兩種應(yīng)用中，載體細(xì)菌都被目標(biāo)宿主細(xì)胞內(nèi)化，在目標(biāo)宿主細(xì)胞中，細(xì)菌要么主動(dòng)侵入癌細(xì)胞，要么被動(dòng)地被免疫細(xì)胞獲取。在這方面，沙門氏菌屬和單核細(xì)胞增生李斯特菌最適合細(xì)菌轉(zhuǎn)染，并且已普遍用于癌癥治療。

在先前的研究中，一種帶有穿梭質(zhì)粒的工程化單核細(xì)胞增生李斯特菌菌株被用作小鼠前列腺癌模型中的DNA疫苗，在該模型中，單核細(xì)胞增生李斯特菌細(xì)胞主動(dòng)地將腫瘤特異性抗原，前列腺特異性抗原(PSA)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞。工程改造的單核細(xì)胞增生李斯特菌成功地激發(fā)了導(dǎo)致腫瘤消退的T細(xì)胞特異性免疫反應(yīng)。

在另一項(xiàng)研究中也采用了類似的策略，在該研究中，單核細(xì)胞增生李斯特菌被改造成用于提供靶向黑色素瘤抗原基因-b(MAGE-b)的DNA疫苗，這導(dǎo)致了乳腺癌模型中的腫瘤消退。其他研究還使用鼠傷寒沙門氏菌和單核細(xì)胞增生李斯特菌菌株來(lái)傳遞編碼血管生成抑制劑蛋白（如內(nèi)皮抑素和內(nèi)皮糖蛋白）的基因，以抑制腫瘤進(jìn)展。

與DNA類似，siRNA和shRNA的傳遞也需要細(xì)菌載體主動(dòng)侵入靶癌細(xì)胞。到目前為止，細(xì)菌介導(dǎo)的 RNAi傳遞已在小鼠腫瘤模型中被應(yīng)用于多種基因的調(diào)節(jié)，包括IDO（免疫抑制劑吲哚胺 2,3-雙加氧酶）、PLK1（細(xì)胞周期相關(guān)蛋白，polo 樣激酶 1）、STAT3、survivin 和Sox2（性別決定區(qū)Y框蛋白2)。

除沙門氏菌和單核細(xì)胞增生李斯特菌外，有研究報(bào)道了一種可用于將shRNA導(dǎo)入癌細(xì)胞的侵襲性重組大腸桿菌BL21。該工程菌株表達(dá)來(lái)自單核細(xì)胞增生李斯特菌的侵襲素和李斯特菌溶血素O，使細(xì)菌能夠滲入癌細(xì)胞并從吞噬溶酶體中釋放針對(duì)連環(huán)蛋白B-1 (CTNNB1) 的shRNA。

連環(huán)蛋白B-1是一種已知的原癌基因，在一系列癌癥中發(fā)現(xiàn)突變或過(guò)度表達(dá)。

工程大腸桿菌菌株的施用導(dǎo)致結(jié)腸癌異種移植物和正常腸上皮細(xì)胞中的連環(huán)蛋白B-1蛋白水平顯著降低。當(dāng)應(yīng)用于APC_min小鼠（一種腸道和乳腺腫瘤發(fā)生模型）時(shí)，工程大腸桿菌菌株導(dǎo)致腸息肉數(shù)量減少80%。

細(xì)胞毒劑的表達(dá)是使細(xì)菌具有高抗腫瘤活性的最直接的方法。為了減少對(duì)健康組織的可能損害，控制細(xì)胞毒素的表達(dá)，如大腸桿菌溶血蛋白溶細(xì)胞素A(ClyA)和金黃色葡萄球菌α-溶血素，以便在腫瘤特異性條件下進(jìn)行誘導(dǎo)。

例如，有人改造了一種鼠傷寒沙門氏菌菌株，該菌株可以在缺氧環(huán)境中表達(dá)細(xì)胞毒性溶血素，并成功地抑制了小鼠乳腺腫瘤模型中的腫瘤生長(zhǎng)。除了受控表達(dá)，細(xì)胞毒素也可以以癌癥靶向嵌合蛋白的形式傳遞。

據(jù)報(bào)道，一株表達(dá)具有EGFR（表皮生長(zhǎng)因子受體）靶向配體的嵌合假單胞菌外毒素A的鼠傷寒沙門氏菌工程菌，該菌在體外對(duì)腫瘤細(xì)胞具有靶向殺傷作用。為了進(jìn)一步驗(yàn)證，研究人員將工程菌株應(yīng)用于患有結(jié)腸癌或乳腺癌的小鼠，并觀察到腫瘤生長(zhǎng)顯著減少。

在免疫調(diào)節(jié)劑中，尋找腫瘤的細(xì)菌已經(jīng)被改造成表達(dá)各種細(xì)胞因子，包括IL-2、IL-1、IL-18和鞭毛蛋白等。應(yīng)用這些表達(dá)細(xì)胞因子的菌株已被證明可以調(diào)節(jié)對(duì)癌癥的免疫反應(yīng)，使腫瘤微環(huán)境 (TME) 對(duì)免疫治療敏感，并抑制腫瘤生長(zhǎng)。

此外，已經(jīng)報(bào)道了兩項(xiàng)獨(dú)立的研究，其中工程化 EcN用于傳遞針對(duì)PD-L1和CTLA-4的檢查點(diǎn)阻斷納米抗體，以及針對(duì)免疫球蛋白CD47的納米抗體拮抗劑。這些納米體通過(guò)EcN的傳遞導(dǎo)致腫瘤浸潤(rùn)性T細(xì)胞的激活增加，刺激腫瘤消退，并促進(jìn)小鼠的長(zhǎng)期生存。

除了直接影響腫瘤的有效載荷外，腫瘤靶向細(xì)菌也被設(shè)計(jì)用于表達(dá)和輸送前藥轉(zhuǎn)化酶。隨著這些細(xì)菌的定位，無(wú)害的前藥被系統(tǒng)地給藥，并被腫瘤中的細(xì)菌轉(zhuǎn)化為天然的細(xì)胞毒性形式，從而使天然藥物的脫靶活性最小化。

胞嘧啶脫氨酶(CD)是一種常用的前體藥物轉(zhuǎn)化酶，可將5-氟胞嘧啶(5-FC)（前體藥物）轉(zhuǎn)化為化療藥物5-氟尿嘧啶(5-FU)（天然藥物）。

在一項(xiàng)初步的臨床試驗(yàn)中，一種表達(dá)CD的鼠傷寒沙門氏菌菌株通過(guò)瘤內(nèi)注射和5-FC全身給藥應(yīng)用于三名難治性癌癥患者。在經(jīng)過(guò)六個(gè)治療周期后，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)可歸因于工程菌株的重大不良事件。在三分之二的患者中，觀察到腫瘤內(nèi)細(xì)菌定植伴隨腫瘤中5-FU水平升高。

此外，有研究人員經(jīng)過(guò)工程化的 EcN 可以分泌重組黑芥子酶，將天然十字花科蔬菜中的硫代葡萄糖苷轉(zhuǎn)化為抗癌化合物蘿卜硫素。在小鼠結(jié)直腸癌模型中，聯(lián)合應(yīng)用工程化EcN和西蘭花提取物可顯著降低腫瘤發(fā)生率和腫瘤消退。

盡管腫瘤靶向活性很高，但毒力減弱對(duì)梭狀芽胞桿菌、李斯特菌和沙門氏菌屬的致病菌株至關(guān)重要，因?yàn)橐阎鼈儠?huì)引起感染。這可以通過(guò)刪除毒力基因或產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變來(lái)實(shí)現(xiàn)，使菌株無(wú)法自我分裂并引起感染。

例如，脂多糖 (LPS) 是革蘭氏陰性菌中產(chǎn)生的最有效的內(nèi)毒素之一，已知會(huì)引起系統(tǒng)性炎癥。在一株鼠傷寒沙門氏菌菌株中，編碼脂類A生物合成肉豆蔻酰轉(zhuǎn)移酶的msbB基因的缺失導(dǎo)致脂多糖產(chǎn)生的脂類A發(fā)生變化，從而減少了小鼠在細(xì)菌注射后產(chǎn)生的腫瘤壞死因子α(TNF-a)的量。LPS修飾大大降低了細(xì)菌菌株的毒性，表現(xiàn)為小鼠的LD50（半數(shù)致死劑量）增加了10,000倍。

根據(jù)改進(jìn)的LD50值，其他研究也報(bào)道了一種亮氨酸和精氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型沙門氏菌A1-R菌株，該菌株高度減毒，在各種模型中表現(xiàn)出高安全性。由于腫瘤中富含亮氨酸和精氨酸環(huán)境，該菌株也被證明優(yōu)先定植于腫瘤，并使腫瘤對(duì)化療敏感。

此外，常用的鼠傷寒沙門氏菌VNP20009是一種攜帶msbB缺失的嘌呤營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變體，該底盤細(xì)菌已在各種小鼠模型中進(jìn)行了廣泛研究，并已通過(guò)臨床試驗(yàn)的安全性評(píng)估。

• 使用腫瘤特異性表達(dá)系統(tǒng)

另一種已采用的策略是使用腫瘤特異性表達(dá)系統(tǒng)，以確保細(xì)菌介導(dǎo)的治療傳遞的安全性。在這些系統(tǒng)中，有效載荷的表達(dá)受誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的調(diào)節(jié)，這些啟動(dòng)子響應(yīng)于TME信號(hào)，包括缺氧和酸中毒或直接遞送至腫瘤部位的放射治療。

• 光熱療法

在其他情況下，研究人員還將材料科學(xué)和合成生物學(xué)結(jié)合起來(lái)，開(kāi)發(fā)出細(xì)菌介導(dǎo)的光熱療法來(lái)治療癌癥。

在其中一些系統(tǒng)中，金納米顆粒(AuNPs)通過(guò)生物礦化涂覆在細(xì)菌表面。這些細(xì)菌經(jīng)過(guò)基因工程改造，可在對(duì)熱的反應(yīng)中表達(dá)抗腫瘤分子。在給藥細(xì)菌細(xì)胞并定位于腫瘤中后，部署近紅外(NIR)激光來(lái)殺死腫瘤細(xì)胞。在NIR照射下，AuNPs吸收透皮光子并將其轉(zhuǎn)化為局部熱量，這也激活了細(xì)菌中腫瘤抑制分子的表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，同時(shí)產(chǎn)生的熱量。

已經(jīng)證明，在光誘導(dǎo)下，應(yīng)用含有AuNPs的生物礦化大腸桿菌細(xì)胞，在小鼠乳腺癌模型中表達(dá)TNF-α，在小鼠結(jié)腸癌模型中表達(dá)ClyA，從而導(dǎo)致顯著的腫瘤消退。

Shen H, et al. Adv Drug Deliv Rev. 2022 

這些顆粒比細(xì)菌細(xì)胞小，其中一些達(dá)到納米顆粒的大小，幾乎與納米晶體（<100 nm）相當(dāng)。與相對(duì)均勻組裝的納米晶體和其他納米材料相比，細(xì)菌衍生的顆粒在它們的組成和劃分方面是不同的。此外，由于缺乏基因組DNA，這些顆粒無(wú)法復(fù)制，但仍保留了細(xì)菌細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)和功能。

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以下將簡(jiǎn)要總結(jié)顆粒的性質(zhì)、它們的生產(chǎn)方法和它們的潛在應(yīng)用。

BGs是細(xì)菌的空細(xì)胞包膜，主要通過(guò)以下兩種方法產(chǎn)生：

1）在革蘭氏陰性菌中通過(guò)φX174噬菌體裂解蛋白E介導(dǎo)的溫和裂解，已經(jīng)證明，蛋白質(zhì)E在革蘭氏陰性菌中的重組表達(dá)導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞裂解和BGs的產(chǎn)生；

2）革蘭氏陽(yáng)性菌中通過(guò)化學(xué)還原方案產(chǎn)生，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)E在革蘭氏陽(yáng)性菌中的表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞死亡而不裂解。

蛋白E是一種由91個(gè)氨基酸組成的多肽，可通過(guò)寡聚作用穿透細(xì)菌內(nèi)外膜的跨膜通道。在電子顯微鏡下，在蛋白E介導(dǎo)的大腸桿菌裂解過(guò)程中，觀察到直徑從40到200 nm不等的E裂解隧道。在高分辨率掃描電子顯微鏡中，在 E 裂解通道外觀察到排出云，表明細(xì)胞質(zhì)內(nèi)容物快速排出。

• 顆粒性質(zhì)

由于E裂解隧道融合了內(nèi)膜和外膜，從而封閉了細(xì)菌的周質(zhì)。使BGs具有以下性質(zhì)：

?? 不含細(xì)胞質(zhì)成分；

?? 保留了細(xì)胞形態(tài)和大多數(shù)表面結(jié)構(gòu)，包括外膜和內(nèi)膜，以及堅(jiān)硬的肽聚糖層；

??保存了天然細(xì)菌的免疫原性元件，包括LPS、單磷酰脂A和鞭毛；

?? Toll樣受體（TLR）識(shí)別免疫原性元件，因此來(lái)自病原菌的BGs也能夠觸發(fā)先天免疫反應(yīng)。

• 潛在應(yīng)用

由于BGs不具有感染風(fēng)險(xiǎn)，其固有的佐劑特性使其成為通用的疫苗和佐劑候選物。

此外，在細(xì)菌中表達(dá)的重組膜蛋白也與完整的膜結(jié)構(gòu)一起保存在BGs中。通過(guò)外源抗原蛋白與膜錨定蛋白的重組融合，BGs可以被設(shè)計(jì)成在其外膜或內(nèi)膜上展示所選擇的抗原蛋白。通過(guò)這種方式，BGs可以作為載體將外來(lái)抗原運(yùn)送給抗原呈遞細(xì)胞，并刺激針對(duì)特定病原體的免疫反應(yīng)。因此，這些重組BGs正在被評(píng)估為針對(duì)更廣泛范圍的傳染病的候選疫苗。

這些BGs保留了高活性的免疫原性元件，并對(duì)致病性天然菌株提供了顯著的保護(hù)作用。此外，來(lái)自這些細(xì)菌的BGs也正在被探索用于運(yùn)送其他病原微生物的重組抗原。

• 生產(chǎn)方法

微細(xì)胞是在異常細(xì)胞分裂過(guò)程中產(chǎn)生的納米大小的細(xì)菌細(xì)胞(100到400nm)。在各種細(xì)菌中，操縱細(xì)胞分裂介質(zhì)或Min系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生微細(xì)胞。

例如，在大腸桿菌中，三種蛋白質(zhì)，即MinC，MinD和MinE，協(xié)同調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂隔膜的正確定位，其中原核同源微管蛋白FtsZ形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)(Z環(huán))并啟動(dòng)細(xì)胞分裂。在一些分裂細(xì)胞中，minCDE基因的缺失導(dǎo)致在非染色體的兩極出現(xiàn)錯(cuò)位的Z-環(huán)，最終導(dǎo)致細(xì)胞分裂后形成微細(xì)胞。

• 顆粒性質(zhì)

• 潛在應(yīng)用

與BGs一樣，微細(xì)胞也被探索為候選疫苗和佐劑，因?yàn)樗鼈冊(cè)诖碳に拗飨忍烀庖叻矫婢哂泻芨叩男?。微?xì)胞優(yōu)于BGs，因?yàn)樗鼈兊某叽绺?，具有完整的膜?xì)胞功能，并且在革蘭氏陰性和革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌中產(chǎn)生。除了存在于BGs和微細(xì)胞中的表面抗原外，后者還具有功能性的分泌系統(tǒng)。

除了候選疫苗，微細(xì)胞也被認(rèn)為是納米顆粒，并已在各種研究中被評(píng)估為癌癥治療的藥物輸送容器。

• 生產(chǎn)方法

細(xì)菌膜囊泡 (BMVs) 是細(xì)菌衍生的基于脂質(zhì)的球形納米顆粒，甚至比微細(xì)胞 (20至400nm) 還要小。

根據(jù)囊泡膜的來(lái)源，BMVs可進(jìn)一步分為：

? 外膜囊泡(OMVs)

? 爆炸性外膜囊泡(EOMVs)

? 外-內(nèi)膜囊泡(OIMVs)

? 細(xì)胞質(zhì)膜囊泡(CMVs)

源自革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性菌的細(xì)菌膜囊泡

Shen H, et al. Adv Drug Deliv Rev. 2022 

典型的OMVs是在革蘭氏陰性細(xì)菌中通過(guò)外膜的氣泡形成的，并且富含周質(zhì)蛋白。

在噬菌體衍生的內(nèi)毒素存在下，肽聚糖層的降解將導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞的爆炸性裂解，從而產(chǎn)生雙層OIMVs和EOMVs。

革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌不具有外膜層，通過(guò)內(nèi)毒素介導(dǎo)的氣泡細(xì)胞死亡產(chǎn)生CMVs

• 顆粒性質(zhì)

在所研究的多種細(xì)菌物種中，發(fā)現(xiàn)OIMVs特異性包裹DNA，包括質(zhì)粒和染色體DNA，而EOMVs包含任意內(nèi)容。CMVs包含一系列細(xì)胞質(zhì)內(nèi)容物。

• 潛在應(yīng)用

鑒于脂質(zhì)體的藥物遞送系統(tǒng)的最新進(jìn)展，LNPs和 BMVs作為替代藥物傳遞載體引起了極大的興趣。

也有通過(guò)電穿孔將治療性siRNAs裝載到OMVs中，并系統(tǒng)地將其注射到荷瘤小鼠體內(nèi)，從而導(dǎo)致靶向基因沉默和顯著抑制腫瘤的生長(zhǎng)。

除了癌癥，BMVs還被用于治療炎癥性疾病。源自腸道共生多形擬桿菌的OMVs被設(shè)計(jì)用于封裝和遞送重組人角質(zhì)形成細(xì)胞生長(zhǎng)因子-2 (KGF-2)，用于治療小鼠模型中的結(jié)腸炎。OMVs的包封顯示在消化系統(tǒng)的傳代過(guò)程中穩(wěn)定了KGF-2