近日，浙江大学医学院转化医学研究院/附属第二医院周民团队与孙毅团队合作，在工程化活性微藻的体内癌症治疗应用上取得新进展，在Science旗下综合性期刊《Science Advances》在线发表题为“Engineered algae: a novel oxygen-generating system for effective treatment of hypoxic cancer”的研究论文。

       本研究经过工程化改造的活性微藻可以输送到低氧肿瘤区域，以增加局部氧气水平并使抗性癌细胞对放射治疗和光动力治疗重新获得敏感性。通过微藻介导的光合作在肿瘤原位产生氧气可显着改善肿瘤的低氧环境，从而提高了放射治疗的功效。同时微藻释放的叶绿素在激光激发下产生活性氧，进一步赋予光敏作用并增强肿瘤细胞的凋亡。因此，将产生氧气的微藻生物体系与放射疗法和光动力疗法相继结合，有可能创建一种新的癌症治疗策略。综上，本研究揭示了一种利用光合作用治疗肿瘤的新方法，并为藻类增强放射疗法和光动力疗法的未来发展提供了新的概念。

工程化微藻的程序性治疗示意图和微藻形貌

       本文中，利用工程化微藻的天然光合系统原位产生氧气，以克服肿瘤的局部缺氧。首先提取红细胞膜（RBCM），利用其对藻类表面进行有效修饰，减少旁路巨噬细胞的摄取和降低总清除率，控制其代谢活性，从而增强递送C. vulgaris至肿瘤组织。本研究证明了在红光诱导的光合作用下，RBCM工程化藻类可成功递送至肿瘤组织中，原位产生氧气，增加组织产氧量并减轻肿瘤乏氧程度，从而提高RT治疗效果。随后通过激光辐照激发从微藻中释放的叶绿素，产生活性氧（ROS），进一步实现PDT治疗。两种程序性RT/PDT治疗可以更加高效地杀伤癌细胞。

       浙江大学转化医学研究院周民团队博士生/浙江大学附属第二医院眼科中心助理研究员乔越、浙江大学转化医学研究院孙毅团队博士生杨非、周民团队硕士生谢婷婷为论文共同第一作者。浙江大学转化医学研究院/浙江大学附属第二医院周民研究员和浙江大学转化医学研究院孙毅教授为论文的共同通讯作者。浙江大学转化医学研究院吕志民教授为论文的共同作者之一。

       研究工作得到了浙江大学眼科中心、恶性肿瘤预警与干预教育部重点实验室、现代光学仪器国家重点实验室的大力支持，该研究也得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国博士后科学基金、浙江省重点研发计划专项等项目资助。