三阴性乳腺癌（TNBC）是一类缺乏雌激素受体、孕激素受体及HER2受体表达的恶性肿瘤，因缺乏有效的靶向手段而以化疗为主要治疗方式。然而，临床上TNBC患者对化疗的敏感性常随治疗进程而下降，部分原因在于肿瘤细胞通过氨基酸代谢重编程，获得耐药性。本研究发现，在化疗过程中，精氨酸转运蛋白SLC7A2在TNBC患者及小鼠模型中显著上调，为肿瘤细胞提供额外能量支持，促进其存活与进展。

针对这一机制，本研究团队构建了一种具备“活体定向递送—胞内释放—基因编辑”多重功能的工程化细菌系统（PDC@V）。该系统以可主动靶向肿瘤缺氧区域的减毒沙门氏菌VNP20009为载体，将CRISPR/Cas9质粒负载于菌体内，通过多巴胺（PDA）包覆提升免疫逃逸与内吞/溶酶体逃逸能力，同时在菌体表面装载化疗药多柔比星（DOX）及可被肿瘤细胞高表达酯酶激活的促裂解前药氯霉素琥珀酸酯（CMLS）。进入肿瘤细胞后，CMLS在酯酶作用下转化为活性氯霉素，引发细菌自裂解并释放CRISPR/Cas9质粒，实现对SLC7A2基因的特异性敲低，从而削弱肿瘤对精氨酸的摄取，显著增强对DOX的敏感性。体内外实验结果表明，PDC@V可高效侵入肿瘤细胞并在细胞质内释放基因编辑系统，实现对SLC7A2的精准下调，并在小鼠TNBC模型中显著延缓肿瘤生长。机制研究显示，该策略不仅通过代谢重编程增强化疗杀伤，还能促进CD8⁺T细胞浸润与活化、抑制MDSCs和M2型巨噬细胞，重塑肿瘤免疫微环境。此外，转录组测序发现，PDC@V处理可下调PD-L1/PD-1免疫检查点通路，提示其与免疫治疗联合应用具有潜在协同效应。

该研究提出了一种利用工程化细菌活体递送CRISPR/Cas9的新模式，为克服TNBC化疗耐药提供了新思路，并有望拓展至更多与氨基酸代谢相关的肿瘤精准治疗领域。

该研究成果以“Intracellular Delivery of CRISPR/Cas9 via Living Bacteria to Block Arginine Metabolic Reprogramming and Enhance Tumor Chemotherapy Sensitivity”为题，发表在国际期刊《Advanced Functional Materials》上，DOI: 10.1002/adfm.202504296. 同济大学博士生安路路为本论文的第一作者，同济大学纳米院刘一琼博士后、李艳副研究员与李永勇研究员为本文的共同通讯作者。论文连接