纳米材料与细菌结合应用于肿瘤治疗

曹萌轩 代晓光 陈贝贝 赵娜娜 徐福建

引用本文: 曹萌轩, 代晓光, 陈贝贝, 赵娜娜, 徐福建. 纳米材料与细菌结合应用于肿瘤治疗[J]. 化学学报, 2020, 78(10): 1054-1063. doi: 10.6023/A20070295 shu
Citation:  Cao Mengxuan, Dai Xiaoguang, Chen Beibei, Zhao Nana, Xu Fu-Jian. Combination of Nanomaterials and Bacteria for Tumor Treatment[J]. Acta Chimica Sinica, 2020, 78(10): 1054-1063. doi: 10.6023/A20070295 shu

纳米材料与细菌结合应用于肿瘤治疗

    作者简介: 曹萌轩, 北京化工大学材料科学与工程学院2017级本科生, 主要研究兴趣为纳米递送载体的制备及其在肿瘤治疗中的应用;
    代晓光, 2016年在齐齐哈尔大学材料科学与工程学院毕业获得学士学位; 2019年在北京化工大学材料科学与工程学院毕业获得硕士学位. 2019年9月, 进入北京化工大学北京实验室做科研助理.主要研究的方向是纳米材料的合成及生物医学应用;
    陈贝贝, 2018年于北京化工大学材料科学与工程学院取得学士学位, 现于北京化工大学徐福建教授和赵娜娜教授指导下就读硕士研究生, 主要从事特殊形貌复合纳米材料的制备与抗肿瘤应用的研究;
    赵娜娜, 教授, 博士生导师. 2008年毕业于北京大学, 获博士学位.随后在加拿大多伦多大学和美国劳伦斯伯克利国家实验室从事博士后研究, 2012年加入北京化工大学材料学院.主要从事医用纳米材料方面的基础研究工作, 基于无机纳米材料的控制合成和表面功能化设计构筑有机/无机复合纳米材料, 研究其作为药物、基因控释载体及在诊疗中的应用. 2017年入选北京化工大学青年英才百人计划A类, 2019年获得国家优秀青年科学基金资助;
    徐福建, 博士, 教授、博士生导师、国家杰出青年科学基金获得者、长江学者特聘教授. 2009年加盟北京化工大学, 现担任材料学院常务副院长、生物医用材料北京实验室执行主任、天然高分子医用材料教育部重点实验室主任. 1999年获华东理工大学学士学位; 2002年获中国科学院过程工程研究所硕士学位; 2006年获新加坡国立大学博士学位.主要从事医用高分子材料应用基础研究, 在药物控释载体、抗菌材料以及多糖功能化方面开展了广泛研究.兼任中国人民解放军总医院客座教授, 英国皇家化学会期刊Biomaterials Science杂志副主编.在Adv. Mater., ACS Nano, Biomaterials等国际期刊发表论文200余篇. 2012年获中组部万人计划青年拔尖人才, 2013年获得国家杰出青年科学基金资助, 2014年获得长江学者奖励计划特聘教授, 2018年入选北京高校卓越青年科学家计划;
    通讯作者: 赵娜娜, E-mail: zhaonn@mail.buct.edu.cn; Tel.: 010-64421243
  • 基金项目:

    项目受国家重点研究发展计划(No.2016YFA0201501)、国家自然科学基金(Nos.51773013,51922022)、北京高校卓越青年科学家计划项目(No.BJJWZYJH01201910010024)和中央高校基本科研业务费专项(Nos.BHYC1705A,XK1802-2)资助

摘要: 纳米材料在肿瘤治疗中有着广泛的应用,但其存在靶向效率低、肿瘤穿透性差以及副作用明显等缺点.细菌及其分泌物具有靶向肿瘤乏氧部位、肿瘤渗透能力强、刺激免疫应答的特点,但其安全性和单独使用疗效低的问题仍需解决.将纳米材料与细菌结合起来,可以补足彼此的缺陷,在肿瘤治疗中有很大的应用潜力.这篇综述中,我们根据细菌在治疗中起的作用,将细菌与纳米材料结合的作用方式分为三类:细菌与纳米材料形成复合物来增强肿瘤靶向、细菌的生物酶发生酶促反应以及细菌分泌物结合纳米材料用于抗肿瘤.通过典型示例重点介绍了近年来用纳米材料与细菌结合增强肿瘤治疗的研究,并讨论其增强机制,同时进行了前景展望.

English

  • 纳米材料具有量子限域效应、小尺寸效应、表界面效应等, 展现出独特的声、光、电磁、热力学等特性, 在药物载体、造影剂、基因递送等方面显示出巨大的潜力和应用价值[1-6].而其独特的增强渗透与保留(EPR)效应, 使其可以在肿瘤部位累积[7-10].因此, 纳米材料在肿瘤治疗中有着广泛的应用[11-13].但是, 肿瘤具有特殊的结构和生理环境, 紊乱的血管网络和淋巴管的缺少使其组织液静水压升高, 阻碍材料递送.而纳米材料的运输主要依赖于体循环并且缺少深入肿瘤的驱动力, 因此在肿瘤治疗中单独使用纳米材料由于靶向性和穿透性受到限制, 降低了疗效[14].

    细菌疗法的历史可以追溯到19世纪, 德国的医生Busch最早发现丹毒的感染可以使癌症患者病情有所缓和, 数年后, 美国医生Coley开展了利用化脓性链球菌对晚期癌症进行治疗的研究[15a].他率先利用灭活链球菌和粘质沙雷氏菌制成安全性较高的疫苗, 成功地用于黑色素瘤、骨髓瘤等疾病的治疗. 1955年, Malmgren和Flanigan[15b]通过实验证明了细菌具有在肿瘤部位靶向定植的特点. 1996年, 人们首次开始利用糖化菌作为基因递送载体来进行肿瘤的基因治疗.到了2005年, Zhao[15c]成功使梭状芽孢杆菌表达出细胞因子和抗体, 用于肿瘤治疗.再到近年来, 有许多细菌如沙门氏菌、李斯特菌已经进入肿瘤治疗的临床试验阶段[15d].细菌疗法作为一种独特的治疗手段在肿瘤治疗中的应用越来越广泛, 而了解细菌在肿瘤治疗中所起的作用很关键.

    肿瘤部位的特殊结构决定了肿瘤微环境乏氧的特点, 而一些专性或兼性厌氧菌对肿瘤乏氧部位具有很高的选择性和深入定植能力[16-19], 可用于靶向肿瘤组织.此外, 细菌在肿瘤部位繁殖可与癌细胞争夺肿瘤微环境中的营养物质, 限制肿瘤的生长[20].细菌固有的促炎能力也使机体的免疫系统得到刺激[21].除此之外, 还可以将特定功能的质粒导入细菌, 细菌作为生物反应器产生细胞毒素、抗原物质, 实现抗癌效果[22-24].然而, 单独采用细菌抗肿瘤也有一些弊端, 比如存在安全性问题, 细菌难以定植体积很小的转移性肿瘤病灶, 以及癌细胞清除不彻底的情况[25].这些都限制了细菌疗法在临床上的广泛应用.

    近年来, 有很多方法可以将细菌与纳米材料结合起来, 提高抗肿瘤效果.在治疗过程中, 细菌因其特性, 发挥了不同的作用.在本综述中, 我们根据细菌在治疗中所起的作用分类, 将这些工作分为三类: (1)把各种纳米材料与细菌结合在一起, 构建细菌/纳米材料复合物增强肿瘤靶向, 深入肿瘤组织; (2)通过细菌的生物酶, 与纳米材料发生反应, 利用反应产物抗癌; (3)利用细菌分泌物, 与纳米材料共同作用, 用于增强对肿瘤的靶向性、激活免疫应答.总之, 细菌可以作为靶向载体、酶的携带者、生物反应器, 结合纳米材料的优点, 能够解决纳米材料靶向性差、易被机体清除、副作用大的缺点, 使治疗效果得到大幅提升.据此分类, 本综述介绍了纳米材料和细菌结合用于肿瘤治疗的应用进展, 并对这种方法的前景进行了展望.

    一些厌氧菌的厌氧靶向性, 赋予了它们对乏氧肿瘤微环境的主动靶向定植能力[26].因此, 可以通过细菌与纳米材料结合, 使它们形成细菌/纳米材料复合物, 细菌携带纳米材料到达肿瘤部位, 增强对肿瘤的靶向作用.在本章中我们将以细菌和纳米材料的结合方式进行分类, 分别介绍利用化学键、静电相互作用或其它方式结合的细菌/纳米材料复合物在增强肿瘤靶向上的应用.

    细菌的表面含有氨基, 可以对纳米材料进行表面修饰, 使其携带可与氨基形成化学键的官能团如羧基、醛基, 利用生成的酰胺键、亚胺键将纳米材料修饰在细菌表面, 形成细菌/纳米材料复合物[27].

    通过对纳米颗粒表面进行羧基修饰, 可以利用酰胺键将纳米颗粒牢固地结合在细菌上, 在实现靶向的同时, 还可通过对纳米颗粒的组成、结构进行设计, 实现光热、化学、超声等疗法的增强. Cai课题组[28]制备了一种含有光热剂靛青绿(ICG)的纳米颗粒, 并将其与鼠伤寒沙门氏菌YB1通过酰胺键连接在一起, 构成细菌/纳米材料复合物(图 1). YB1是一种经过基因改造的细菌, 只能在乏氧的肿瘤部位存活, 具有很好的肿瘤靶向性和安全性.他们利用超声乳化法使聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、ICG、尾端接有羧基的聚乙二醇(PEG)化的卵磷脂(DSPE-PEG-COOH)通过自组装形成表面有羧基的纳米颗粒, 然后与细菌表面的氨基反应生成酰胺键, 形成细菌/纳米材料复合物.该复合物经静脉注射进入荷瘤小鼠体内, 在细菌厌氧靶向的驱动下, 纳米颗粒聚集在肿瘤组织.通过第一次近红外光照处理, 部分肿瘤细胞被杀伤导致营养物质外泄, 由于细菌对营养物质的趋向性进一步提高了材料在肿瘤部位的渗透和富集.再通过第二次光照, ICG使肿瘤部位升温到63 ℃, 实现肿瘤细胞和细菌的彻底清除.体内实验结果显示, 小鼠肿瘤细胞和细菌均被清除, 显示出明显的肿瘤细胞杀伤效果.这种将细菌与具有光热性质的纳米颗粒结合起来的方法, 利用细菌的厌氧靶向性提高了纳米颗粒的靶向递送效率, 减少光热剂的用量, 降低了毒副作用.

    图 1

    图 1.  含羧基的纳米颗粒与含氨基的YB1通过酰胺键构成细菌/纳米材料复合物可以靶向实体瘤, 通过光热效应清除肿瘤和瘤内YB1[28]
    Figure 1.  Nanoparticles with carboxyl groups and YB1 with amine groups are conjugated to form bacteria/nanoparticle composite for targeting solid tumor and eradication of tumors and intratumoral YB1[28]. Reprinted with permission from ref. [28]. Copyright (2019) Elsevier Ltd.

    除了光热疗法, 利用化学键构建的细菌/纳米材料复合物还可以提高化疗的治疗效果. Martel等[27]做了相关的研究, 他们将封装抗癌药SN-38的脂质体纳米颗粒表面羧基官能化, 与趋磁球菌MC-1表面的氨基反应生成酰胺键来构建细菌/纳米材料复合物.趋磁球菌MC-1是一种专性微需氧性的趋磁细菌, 其体内含有磁小体, 具有趋磁性, 可以在外加磁场的引导下向乏氧部位迁移[29].在实验中, 他们通过瘤周注射的方式将复合物注入小鼠体内, 对其施加外加磁场, 利用细菌的趋磁性, 在外加磁场调节下将纳米颗粒靶向递送至乏氧肿瘤部位, 展示出很好的抗肿瘤效果.而Li等[30]则是直接将化疗药物阿霉素(DOX)通过顺乌头酸酐与厌氧菌大肠杆菌Nissle 1917相连.顺乌头酸酐通过酰胺键一端与DOX相连, 另一端与细菌的氨基相连.复合物通过厌氧菌的厌氧靶向性到达肿瘤部位后, 在肿瘤酸性微环境的作用下, 顺乌头酸酐水解, 实现了DOX的肿瘤靶向递送和控制释放.还有研究利用类似的方法, 增强了超声治疗的疗效. Zou课题组[31]将负载全氟己烷(PFH)的PLGA纳米颗粒通过酰胺键与厌氧的长双歧杆菌连接起来, 利用细菌的厌氧靶向性深入肿瘤组织. PFH作为高强度聚焦超声治疗(HIFU)的佐剂, 可以改变组织声学特性, 在细菌厌氧靶向的辅助下提高HIFU的治疗效果.

    表 1

    表 1  纳米材料与细菌结合用于肿瘤治疗的分类
    Table 1.  Classification of the combination of nanomaterials and bacteria for tumor treatment
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    Therapeutic approach Interaction/Enzyme/Secretions Bacteria Tumor Ref.
    Composites of nanomaterials and bacteria for tumor targeting Amide bond Salmonella Typhimurium YB1 Bladder cancer (MB49) [28]
    Magnetococcus marinus MC-1 Colon cancer (HCT116) [27]
    Escherichia coli Nissle 1917 Breast cancer (4T1) [30]
    Bifidobacterium longum Breast cancer (MDA-MB-231) [31]
    Imine bond Shewanella oneidensis MR-1 Colon cancer (CT26) [32]
    Electrostatic interaction Salmonella Melanoma (B16) [34]
    Escherichia coli BL21 Cervical carcinoma [33]
    Bifidobacterium breve UCC2003 Lung carcinoma malignant (A549) [36]
    Streptavidin-biotin interaction Salmonella enterica serovar Typhimurium VNP20009 Multicellular tumor spheroids [38]
    Salmonella Typhimurium Breast cancer (4T1) [39]
    Antigen-antibody interaction Clostridium difficile CCUG 37780 Lung carcinoma malignant (A549) [36]
    Oxidation-reduction reaction Salmonella typhimurium VNP20009 Melanoma (B16F10) [40]
    Escherichia coli DH5α Lung carcinoma malignant (A549) [41]
    Bifidobacterium bifidum Lewis lung cancer [42]
    Auxotrophic (purI-) Salmonella typhimurium VNP20009 Melanoma (B16F10) [43]
    Enzymatic reaction of bacterial enzyme Nitric oxide generation enzyme Escherichia coli (MG1655) Breast cancer (4T1), Colon cancer (CT26) [46]
    Hydrogenase Escherichia coli Breast cancer (4T1) [47]
    Lipase Staphylococcus aureus NCTC8325 SBY1 Liver cancer (H22), Colon cancer (HCT116) [48]
    Bacterial secretions combined with nanomaterials H2O2 Escherichia coli MG1655 Colon cancer (CT26) [53]
    TNF-α Escherichia coli MG1655 Breast cancer (4T1) [54]
    OMVs Escherichia coli Colon cancer (CT26) [61]
    Salmonella typhimurium Melanoma (B16F10) [62]
    Salmonella typhimurium Melanoma (B16F10), Breast cancer (4T1) [63]

    除羧基外, 醛基也可与氨基反应, 发生醛胺缩合形成亚胺键.亚胺键在正常生理环境中稳定, 可以将纳米颗粒与细菌牢固连接在一起.但在酸性环境下会水解, 使纳米颗粒脱落.可以利用这一特点, 实现药物在酸性肿瘤部位的控制释放.根据以上思路, Zhang课题组[32]制备了一种沸石咪唑骨架(ZIF-90)包裹光敏剂亚甲基蓝(MB)的纳米颗粒ZIF-90@MB, 通过ZIF-90的醛基与细菌的氨基形成亚胺键修饰在Pd纳米颗粒沉积的希瓦氏菌MR-1上.光热疗法与细菌结合较为常见, 但是由于热休克蛋白(HSPs)的存在, 肿瘤在高温状态下的耐热性得到增强, 光热疗法的疗效也因此受到抑制.当细菌/纳米材料复合物通过细菌的厌氧靶向性深入肿瘤组织后, 在肿瘤酸性微环境作用下, 亚胺键水解, ZIF-90@MB从细菌表面脱离, ZIF-90在线粒体中被三磷酸腺苷(ATP)诱导降解, 释放出MB.再对其施加660 nm光照, MB产生单线态氧, 破坏线粒体的结构, 抑制ATP的生成, 从而下调HSPs的表达, 降低了肿瘤细胞的耐高温性.随后在808 nm光照下, Pd吸收近红外光产生热量杀死肿瘤细胞.这种思路利用可酸解的亚胺键将ZIF-90@MB与细菌结合起来, 利用希瓦氏菌的厌氧靶向性负载光热佐剂和光热剂到达乏氧的肿瘤部位, 提高了光热疗法的疗效.

    细菌的表面呈负电位, 所以也有研究在纳米材料中加入阳离子聚合物或进行质子化处理使纳米材料表面转变为正电位, 通过静电相互作用将纳米材料吸附在细菌表面上[33], 实现了细菌/纳米材料复合物的构建.

    聚乙烯亚胺(PEI)作为一种阳离子聚合物, 可以通过表面修饰等手段与纳米颗粒结合, 使纳米颗粒表面带正电从而吸附在细菌表面. Tang等[34]使用编码了血管内皮生长因子受体(VEGFR2)基因和抗原基因的质粒作为DNA疫苗.通过β-环糊精-PEI与pDNA静电自组装形成纳米颗粒. PEI使纳米颗粒表面带正电, 利用静电相互作用修饰在具有侵入性的沙门氏菌表面, 经过M细胞摄取并递送抗原激活细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)进行免疫治疗, 通过影响VEGFR2通路抑制肿瘤血管的形成, 并最终抑制肿瘤生长(图 2). PEI独特的转染活性、“质子海绵效应”都有助于目的基因在M细胞内的表达.他们设计通过口服的方式将细菌/纳米材料复合物送入体内, 覆盖在细菌表面的一层纳米颗粒还对细菌起到了保护作用, 提高了细菌在胃部环境的存活率.当疫苗进入M细胞后表达出VEGFR2, 对于癌细胞扩散、肿瘤血管形成及生长, 起着至关重要的作用[35], 阻断其信号通路, 显著抑制了肿瘤的生长, 导致肿瘤坏死.同时, 细菌/纳米材料复合物对抗原基因的递送使DNA疫苗展现出有效的肿瘤特异性T细胞活化作用和促进细胞因子释放的效果, 加强了人体内的免疫反应.该研究利用了细菌对人体的侵入性, 使细菌携带纳米颗粒到达淋巴组织和全身各处, 进而激活体内的免疫反应.

    图 2

    图 2.  负载DNA的阳离子纳米颗粒通过静电相互作用自组装到细菌表面[34]
    Figure 2.  Cationic nanoparticle loaded with DNA are self-assembled onto bacterial surface via electrostatic interaction[34]. Reprinted with permission from ref. [34]. Copyright (2015) American Chemical Society

    与其类似, Liu等[33]用DSPE-PEG2000形成负载聚集诱导发光光敏剂的纳米囊泡(TDNP), 然后在TDNP表面修饰PEI得到TDNPP, 通过静电相互作用修饰在厌氧的大肠杆菌表面.利用细菌的厌氧靶向, 携带TDNPP靶向肿瘤.由于癌细胞表面也为负电位, 单一使用细菌会由于相互排斥而使其入侵肿瘤细胞受到阻碍.而这样将其表面包覆一层TDNPP后, 细菌/纳米材料复合物整体变为带正电, 增强了肿瘤细胞对纳米材料/细菌复合物的摄取.实验中通过流式细胞术分析TDNPP在宫颈癌细胞中的密度, 证明了通过在细菌表面修饰正电性的TDNPP提高了细菌对肿瘤细胞的侵入性.这种方法通过菌的厌氧靶向实现对纳米颗粒在肿瘤部位富集的增强, 又利用了纳米颗粒带正电实现了细菌对肿瘤细胞侵入性的提高, 二者相互补足, 提高了光动力疗法的疗效.

    除以上方法, 质子化处理也可使纳米颗粒带正电. Yeh等[36]用质子化处理过的油酸包裹核-壳结构的上转换纳米棒(CS-UCNR), 使其表面呈正电, 通过静电相互作用与厌氧的短双歧杆菌UCC2003结合起来, 通过细菌的厌氧靶向, 负载成像剂CS-UCNR聚集在肿瘤部位, 使肿瘤成像中的荧光强度增加.

    除了化学键和静电相互作用之外, 特异性生物识别如链霉亲和素-生物素相互作用、抗原-抗体相互作用, 也可以用于连接细菌和纳米颗粒.除此之外, 也有方法利用化学反应使产物自动沉积在细菌表面, 使细菌表面包覆一层纳米材料, 构建细菌/纳米材料复合物.

    链霉亲和素[37]是一种从细菌中分离提纯得到的蛋白质, 它和生物素之间形成的范德华力和氢键使他们之间具有很强的结合力.将纳米颗粒和细菌表面分别接上链霉亲和素和生物素, 就可以形成结合牢固的细菌/纳米材料复合物. Behkam等[38]选用了厌氧的沙门氏菌VNP20009, 利用链霉亲和素-生物素相互作用, 把链霉亲和素修饰在PLGA纳米颗粒上.将生物素处理过的细菌抗体一端连在细菌表面, 另一端通过链霉亲和素-生物素相互作用与纳米颗粒结合, 构成了细菌/纳米材料复合物(图 3).沙门氏菌的厌氧靶向性赋予了这种复合物对实体瘤的靶向能力.为了证明这种细菌/纳米材料复合物的肿瘤靶向能力, 他们将染色剂负载在纳米颗粒上, 将细菌/纳米材料复合物及对照组与多细胞三维肿瘤球模型共同培养.结果表明, 纳米颗粒与细菌的复合, 结合了细菌对肿瘤乏氧部位的靶向和定植能力, 明显增强纳米材料在肿瘤部位的滞留和渗透.他们通过这种方法证实了细菌作为载体, 通过链霉亲和素-生物素相互作用结合纳米颗粒靶向并深入肿瘤组织的可行性, 为其他疗法如化疗的应用提供了思路.类似的, Park课题组[39]也利用链霉亲和素-生物素相互作用将细菌与非生物物质结合起来.该研究将厌氧的鼠伤寒沙门氏菌连接在透明质酸制成的微珠上, 微珠的内部包裹着负载化疗药多西他赛的纳米颗粒.他们利用细菌对肿瘤趋化因子受体的靶向性和肿瘤部位过表达的CD44蛋白与透明质酸的特异性结合, 实现了负载化疗药物的纳米颗粒的双靶向递送.他们通过微流体通道实验验证了细菌可以对肿瘤细胞分泌的趋向因子进行应答, 对肿瘤组织具有靶向性.将透明质酸微珠与CD44过表达的癌细胞共培养时, 证明了微珠可以与CD44特异性结合, 随后被细胞间的透明质酸酶分解, 释放出载药纳米颗粒, 诱导癌细胞凋亡.与其他方法不同的是, 这种方法将多个细菌接在微珠表面, 利用细菌的驱动能力和肿瘤厌氧靶向性, 提高化疗药物的靶向率和治疗效果.

    图 3

    图 3.  由链霉亲和素-生物素相互作用构建细菌/纳米材料复合物[38]
    Figure 3.  Bacteria/nanoparticles composite constructed by streptavidin- biotin interaction[38]. Reprinted with permission from ref. [38]. Copyright (2019) Wiley-VCH

    抗原-抗体反应由于其高度特异性, 经常被用于临床检测诊断等方面. Yeh等[36]使其在药物靶向递送方面有了新的应用.他们设计了一种抗体引导方法, 将细菌的多克隆抗体与纳米颗粒连接, 利用抗原-抗体之间的特异性结合, 引导纳米颗粒靶向细菌定植的肿瘤部位(图 4).首先将梭状芽孢杆菌孢子注入小鼠体内, 利用肿瘤的乏氧环境使其在肿瘤部位选择性萌发增殖; 在CS-UCNR和金纳米棒表面通过酰胺键修饰梭状芽孢杆菌的多克隆抗体, 将其引导至细菌所在的肿瘤部位, 从而进行成像和治疗.同时, 他们还通过静电作用分别将CS-UCNR和金纳米棒修饰在短双歧杆菌表面形成纳米材料/细菌复合物采用“货运”的方式负载纳米材料至肿瘤部位进行对比实验.结果显示, 抗体引导法中光照处理所需的最小有效光照密度明显低于细菌/纳米材料复合物方法.而且抗体引导法中纳米材料在肿瘤部位的聚集度明显高于细菌/纳米材料复合物, 说明了抗体引导法的靶向增强效果明显优于细菌/纳米材料复合物.目前, 这种细菌与纳米材料通过抗原抗体结合增强靶向的研究较少, 但由于靶向效率高具有很好的前景.

    图 4

    图 4.  传统细菌/纳米材料复合物和抗体引导法的比较[36]
    Figure 4.  A comparison of traditional bacteria/nanoparticle composites and antibody-directed method[36]. Reprinted with permission from ref. [36]. Copyright (2016) American Chemical Society

    一些材料可以在温和的反应条件下合成.可以利用这些温和反应将反应原料与细菌悬浮液混合, 对混合液施加外界刺激或者共同培养一段时间, 即可获得表面覆盖纳米颗粒的细菌/纳米材料复合物. Gu等[40]利用多巴胺氧化和自聚合过程, 将一定浓度的多巴胺溶液与厌氧的沙门氏菌VNP20009悬浮液混合, 室温下强烈搅拌2 h, 得到表面覆盖了一层聚多巴胺纳米涂层的细菌.聚多巴胺具有良好的生物相容性和光热转化性能.当细菌/纳米材料复合物定植肿瘤部位后, 近红外光的照射下, 聚多巴胺将光能转化为热能, 肿瘤细胞被高温杀死.体内实验中, 结合疗法显示出高效的肿瘤生长抑制作用, 提高了小鼠的生存时间. Yeh等[41]使用了类似的方法, 将HAuCl4或HAuCl4和K2CO3的混合溶液与大肠杆菌共同培养一定时间, Au3+便被还原成Au纳米颗粒沉积在细菌表面.这两种方法均得到了表面附着金纳米壳层的细菌, 利用细菌的厌氧靶向性, 可用于光热治疗的靶向增强.

    此外, 还有一些新型细菌/纳米材料复合物的结合方式. Sha等[42]开发了一种新颖的将纳米颗粒导入细菌内部的细菌与纳米颗粒结合方法.他们利用电穿孔法将磷脂酰胆碱包封的半导体纳米量子点(QDs)导入到短双岐杆菌中, 并在细菌表面修饰叶酸以增强肿瘤靶向能力.短双岐杆菌对肿瘤的厌氧靶向性, 结合QDs高质量的光致发光性能和光稳定性, 使这种方法有很好的生物成像效果.体内试验中, 可以清晰地观测到实体瘤的轮廓, 通过对比实验证实了这种递送系统通过细菌的厌氧靶向性增强了成像剂的肿瘤成像效果, 也为其他多种治疗剂的递送提供了思路. Sun课题组[43]合成了一种包裹自噬抑制剂羟化氯喹(HCQ)的脂质纳米颗粒, 可以通过EPR效应在肿瘤部位聚集, 阻断机体自噬作用, 增强沙门氏菌VNP20009在肿瘤部位的聚集.这种方法利用纳米颗粒和细菌各自的肿瘤靶向性, 抑制机体对细菌入侵的抵挡, 进而间接增强细菌对肿瘤组织的靶向.细菌在感染机体后促进免疫细胞分泌肿瘤坏死因子α (TNF-α)和干扰素γ (IFN-γ)来杀死肿瘤细胞, 最后使免疫疗法的抗癌疗效得到提升.

    一些细菌本身可以产生某种生物酶, 具有转化、分解一些物质的功能, 可以根据这些酶促反应, 设计纳米颗粒, 实现治疗剂在肿瘤部位的控制释放.本章将根据细菌携带的酶发生的酶促反应类型分类, 介绍利用酶的转化和分解功能实现肿瘤治疗.

    有些细菌中的酶具有催化转化的作用, 可以将体内代谢产物或治疗剂前药转化成治疗剂.当细菌由于厌氧靶向在肿瘤部位聚集后, 可以催化物质转化来实现肿瘤的治疗.在哺乳动物体内, 精氨酸在NO合成酶的作用下可还原生成NO, 生理环境下的NO又会被自发氧化成NO3.而大肠杆菌MG1665可以通过体内的NO生成酶将NO3再次还原成NO并释放出来[44].一定浓度的NO气体分子对肿瘤细胞具有杀伤作用[45].但是由于细菌常态下代谢强度较微弱, 产生的NO不足以产生明显的治疗效果. Zhang课题组[46]选择了一种具有光电转化效应的材料—碳量子点掺杂的碳化氮(CCN)用于增强NO的产生(图 5).他们将CCN与大肠杆菌通过静电相互作用连接在一起, 构建了一种细菌/纳米材料复合物.当细菌由于厌氧靶向携带CCN在肿瘤部位聚集后, 光照下的CCN产生光电子转移给大肠杆菌, 从而促进大肠杆菌内NO生成酶NADH的产生, 进而促进内源性NO3还原为NO, 由肿瘤部位迅速生成的大量NO诱发肿瘤细胞的氧化应激并引起DNA损伤, 最终导致癌细胞死亡.研究结果显示, 这个过程可能导致癌细胞免疫原性死亡, 一定程度上增强了免疫系统的应答.这种方法利用了大肠杆菌携带的NO生成酶还原体内的NO3产生抗癌气体分子NO的过程, 利用纳米颗粒促进大肠杆菌的NO生成效率, 增强气体治疗的效果.基于这一思路, 他们[47]还基于苝酰亚胺的超分子配合物(CPPDI)做了类似的研究, CPPDI是一种有机染料的配合物, 可以被大肠杆菌表面的氢化酶还原, 而还原产物CPPDI的自由基阴离子(CRAs)是一种光热剂, 可用于光热治疗.因此他们制备了内部封装CPPDI的基质金属蛋白酶2 (MMP-2)响应性脂质体纳米颗粒.当脂质体通过EPR效应富集在肿瘤组织后, 先在MMP-2的作用下释放出CPPDI, 接着CPPDI与事先注入体内并定植肿瘤的大肠杆菌表面的氢化酶反应.生成的CRAs在近红外光照射下, 将光能转化为热能, 实现了肿瘤的热消融.而且, 由于大肠杆菌表面的氢化酶在氧气的存在下活性受到抑制, 因此CRAs的生成反应具有高度的肿瘤选择性.这种基于大肠杆菌表面的氢化酶将CPPDI还原成光热剂CRAs的酶促反应, 实现纳米材料和细菌的结合, 增强了光热疗法的肿瘤选择性, 进而降低了治疗的副作用.

    图 5

    图 5.  细菌/纳米材料复合物的组成和光控产NO的机理图[46]
    Figure 5.  Schematic diagram of the composition of bacterial/ nanoparticle composites and the process of light-controlled NO generation[46]. Reprinted with permission from ref. [46]. Copyright (2018) Nature Publishing Group

    此外, 通过设计可被细菌的生物酶分解的纳米颗粒, 待细菌到达肿瘤部位并增殖后, 再注入纳米颗粒, 可以实现药物在肿瘤部位的控制释放. Wang等[48]根据金黄色葡萄球菌NCTC8325 SYB1分泌的脂肪酶对聚己内酯(PCL)的分解反应, 构建了含有PCL的三层聚合物纳米凝胶颗粒.他们先将细菌通过静脉注射进体内, 待其通过厌氧靶向在肿瘤部位定植后, 将纳米颗粒注入体内.纳米颗粒通过EPR效应聚集到肿瘤部位后, 在细菌分泌的脂肪酶的作用下降解, 释放出内部包裹的DOX.因此可以利用金黄色葡萄球菌分泌的脂肪酶对PCL的降解作用, 合理设计含PCL的载药纳米颗粒与细菌结合, 实现药物在肿瘤部位的控制释放.

    通过人为的向厌氧菌中导入质粒[49], 可以构建肿瘤靶向生物反应器.利用工程菌分泌的物质与纳米颗粒共同作用[50], 生成具有抗癌能力的产物杀死肿瘤细胞.除导入质粒外, 细菌自主分泌物也可以与纳米材料结合增强抗肿瘤疗效.革兰氏阴性菌的外膜在一定机制下出芽会形成一种称为外膜囊泡(OMVs)的分泌物质.这是一类直径介于20~400 nm之间的囊泡状分泌产物[51-52], 具有生物相容性好、安全性高、可修饰的优点, 有的还具有肿瘤靶向功能.本章按细菌的分泌物产生途径分类, 介绍细菌通过导入质粒分泌表达产物和细菌自主分泌OMVs与纳米颗粒结合来实现肿瘤治疗的研究.

    将质粒导入到细菌中, 细菌可以表达出特定的蛋白质, 并分泌出活性物质.将纳米颗粒修饰在细菌表面, 使纳米颗粒与分泌的活性物质反应或与细菌发生相互作用, 最终产生抗癌物质, 可实现肿瘤治疗. Zhang等[53]向大肠杆菌MG1655中导入含有呼吸链酶Ⅱ (NDH-2)序列的质粒, 使其变成可以高度表达NDH-2的工程菌(Ec-pE).在细菌的呼吸作用过程中, NDH-2可以接收来自还原型辅酶Ⅰ(NADH)产生的电子, 并将电子转移给O2, 使其转变为H2O2. H2O2可以作为化学动力疗法的底物, 与催化剂Fe3O4反应, 生成对肿瘤有杀伤性的羟基自由基.根据以上思路, 他们将氨基化的磁性Fe3O4纳米颗粒(MNP)通过酰胺键修饰在工程菌上(Ec-pE@MNP), 构建了一个类芬顿生物反应器(图 6).在肿瘤靶向性实验中, 他们向肿瘤部位施加磁场, 用于磁靶向驱动, 发现有明显的靶向增强效果.在细菌的厌氧靶向性和外加磁场作用下, 携带MNP的Ec-pE到达含有自发产生丰富H2O2的肿瘤微环境中, 可产生大量羟基自由基来杀死肿瘤细胞.实验结果表明, Ec-pE+Ec-pE@ MNP治疗组取得了最好的肿瘤抑制效果.该研究结合合成生物学展示了纳米材料和细菌结合用于肿瘤治疗的巨大潜力.

    图 6

    图 6.  类芬顿生物反应器产生羟基自由基用于化学动力学疗法的过程[53]
    Figure 6.  The process of Fenton-like bioreactor to generate •OH for chemodynamic therapy[53]. Reprinted with permission from ref. [53]. Copyright (2019) Wiley-VCH

    Zhang团队[54]利用厌氧细菌作为口服药物递送载体, 向其中导入含有目的基因的质粒并负载Au纳米颗粒, 构建了口服肿瘤靶向给药系统.他们选用经改造的减毒大肠杆菌MG1655, 向其中转染了含有热敏启动子和TNF-α基因序列的质粒.热敏启动子TcI在环境温度从37 ℃上升到45 ℃时可解除抑制从而开启目的基因的表达.而TNF-α则可以诱发肿瘤细胞的凋亡.为了实现对环境温度的控制, 他们利用细菌表面的还原酶, 将Au3+转化为Au0使Au纳米颗粒沉积在工程菌的表面, 制备了细菌/纳米材料复合物.当这种细菌/纳米材料复合物经口服进入人体胃肠道经微褶皱细胞转运到体内微循环后, 可以靶向并定植在乏氧的肿瘤组织.通过使用近红外光处理使Au纳米颗粒光热升温, 进而在热敏启动子作用下启动细菌内部TNF-α基因的表达, 分泌TNF-α诱导肿瘤细胞死亡.他们将近红外光预处理下维持在37 ℃和45 ℃的细菌/纳米材料复合物分别与肿瘤细胞共培养24 h, 进行细胞存活率分析后发现预处理45 ℃的细菌/纳米材料复合物对肿瘤细胞展现出明显的杀伤力, 而37 ℃的则没有.证明了他们成功利用Au纳米颗粒的光热作用来调控环境温度, 进而实现对工程菌分泌TNF-α的控制, 以及对肿瘤细胞的杀伤.

    OMVs含有的细菌抗原使其具有病原特性, 可以激活免疫应答或者靶向肿瘤, 已经被应用于疫苗[55]、纳米成像材料[56]的制备.已有研究向细菌中导入质粒, 使细菌分泌含有特定物质的OMVs, 赋予了它们增强的肿瘤靶向性[57-58]、免疫原性[59-60], 可以直接作为纳米药物递送系统运载治疗剂治疗肿瘤.将OMVs与纳米颗粒结合起来, 利用OMVs的免疫原性可以实现纳米颗粒靶向性增强和机体免疫系统的激活, 提高肿瘤治疗效果.

    OMVs的免疫原性使其易于被机体的中性粒细胞识别并吞噬, 而光热疗法后肿瘤组织会产生炎症环境, 其中的趋化因子可以诱导中性粒细胞的迁移.利用OMVs被中性粒细胞吞噬并转运这一特性, 可将OMVs与光热疗法结合, 增强纳米颗粒的靶向性. Wang课题组[61]从大肠杆菌中提取出OMVs, 将其包覆在负载化疗药物顺铂的PEG-b-PLGA纳米胶束表面, 制备了纳米仿生病原体(NPNs@Pt) (图 7).这种NPNs@Pt在体循环中被中性粒细胞识别并吞噬后, 中性粒细胞携带NPNs@Pt主动迁移并浸润进光热疗法后的炎症肿瘤组织.炎症环境刺激中性粒细胞膜破裂, 将NPNs@Pt在肿瘤部位释放出来.释放出的NPNs@Pt可被光热疗法后残余的癌细胞摄取, 顺铂的毒性导致癌细胞凋亡.在体内实验中, 他们将NPNs@Pt和未被OMVs包裹的纳米颗粒分别注入光热治疗后的荷瘤小鼠体内, 发现NPNs@Pt展示出了更强的肿瘤清除效果, 显示出100%的小鼠肿瘤清除.这是由于未经修饰的纳米颗粒只能通过EPR效应到达肿瘤部位, 而NPNs@Pt在中性粒细胞的携带驱动下, 克服了多重生物屏障, 提高了药物输送效率.该工作利用OMVs被免疫细胞吞噬并转运这一过程, 将负载化疗药的纳米颗粒与OMVs结合起来, 实现了纳米颗粒的靶向增强, 对于光热治疗后的残余肿瘤细胞清除有着重要的意义.

    图 7

    图 7.  制备OMVs用于构建纳米仿生病原体[61]
    Figure 7.  Preparation of OMVs for the construction of nano- pathogenoids[61]. Reprinted with permission from ref. [61]. Copyright (2020) Nature Publishing Group

    类似的, Ping等[62]利用沙门氏菌的OMVs实现了纳米颗粒的靶向增强和机体免疫应答激活.他们构建了表面RGD肽和PEG功能化的OMVs, 将OMVs包裹在载化疗药的聚合物胶束纳米颗粒上. RGD肽是一种具有肿瘤靶向作用的三序列肽, 用于增强OMVs的肿瘤靶向性. OMVs包裹的纳米颗粒进入体内后, 在EPR效应和RGD肽的作用下, 靶向肿瘤组织, 释放出负载的抗癌前药替加氟.替加氟进入体内转化成的氟二氧嘧啶5-FU不但可以杀死肿瘤细胞, 还可以利用5-FU的特性促使CTLs对癌细胞敏感性增强, 并且清除免疫抑制细胞. OMVs的存在使这种纳米颗粒可以促进巨噬细胞摄取, 促进免疫刺激因子INF-α和INF-γ的表达.该工作利用RGD肽实现了OMVs包覆的纳米颗粒的靶向增强, 又结合了OMVs的免疫激活能力, 实现了对化疗和免疫疗法结合的增强.

    此外, 还可利用OMVs的免疫原性来激活免疫反应, 与光热疗法结合起来治疗肿瘤. Tang等[63]设计了一种独特的囊泡来包裹纳米颗粒.他们将沙门氏菌分泌的OMVs和癌细胞膜囊泡(CMVs)融合在一起, 形成真核-原核杂合囊泡(EPV).这种EPV保留了两种囊泡的优点, 既像CMVs一样可活化树突细胞, 激活基于CTLs的特异性免疫反应, 又结合了OMVs刺激树突细胞成熟、诱导炎性因子释放的功能, 两者结合形成的EPV可提供针对癌症细胞的强大免疫反应.单免疫疗法抗肿瘤效果有限, 为了提高治疗效果, 他们将负载光热剂ICG的PLGA纳米颗粒包裹在EPV里, 将光热疗法与免疫疗法结合.光照诱导癌细胞发生免疫原性死亡, 为机体的免疫反应提供了更多抗原, 加强了肿瘤疫苗的治疗效果.这种材料对于健康小鼠可以预防肿瘤的发生, 而对于荷瘤小鼠则显示出明显的肿瘤生长抑制.这种方法利用了OMVs刺激免疫细胞成熟和促炎的功能, 与CMVs融合共同用于激活机体对肿瘤的特异性免疫应答, 结合负载光热剂的纳米颗粒, 实现了光热和免疫治疗的协同作用.

    纳米材料和细菌在肿瘤的治疗中, 各自都有明显的优势, 但是同时也有一些局限性和不足.将两者结合使用, 实现其优势互补, 可以同时解决纳米材料的低利用率和细菌的杀伤性不足、安全性低的问题, 提高治疗效果的同时明显降低副作用.

    本综述根据细菌在与纳米材料结合治疗中起到的作用将结合疗法分类.在这些疗法中, 细菌既可以提供靶向增强作用, 也可以将细菌的酶促反应、分泌物质与纳米材料相结合来提高肿瘤治疗效果.当细菌只发挥靶向增强作用时, 可以通过化学键、静电相互作用、生物特异性结合等方式与纳米材料进行结合, 利用细菌的肿瘤厌氧靶向增强纳米材料的靶向性.利用细菌的生物酶, 催化或转化一些物质, 与纳米材料相结合, 可以发挥治疗肿瘤的功能.此外, 利用工程菌分泌的特定产物和细菌自身分泌的OMVs, 结合纳米材料含有的光热剂、化疗药物等治疗剂, 可实现在肿瘤治疗中的靶向增强、免疫激活、控制释放等作用.

    但是, 现阶段的细菌与纳米材料结合疗法仍存在一些问题需要进一步研究.比如, 细菌在增殖过程中导致负载的纳米材料脱离, 以及向肿瘤组织运输过程中纳米材料的牢固性都值得关注; 应用于实际治疗过程中的放大生产也具有一定难度.另外, 治疗结束后残余在组织中细菌的安全性也需要考虑.目前, 对于细菌安全性问题的处理手段有以下几种: (1)选择对人体危害性较低的益生菌或非致病菌来进行治疗; (2)对细菌进行基因重组, 使其毒性减弱或仅能选择性在肿瘤部位存活; (3)利用纳米材料在治疗中对肿瘤的杀伤性, 同时杀死一部分细菌.以上几点是已有的常见手段, 虽然已经尽量保证细菌的安全性, 但仍不能完全避免小鼠因细菌感染而死亡.可以从治疗后的细菌清除方面, 比如通过基因重组来降低细菌在正常组织中的生存能力、使用抗生素类药物对其进行后期清除等方面进一步改善细菌的安全性.

    因此, 细菌和纳米材料结合的发展趋势有以下几个方面, 一是需要对于细菌负载纳米材料的效率进一步增强, 增加负载位点的数量和结合的强度; 二是对于细菌毒性的处理、安全性评估, 还有治疗后残余细菌的清除, 在治疗的安全性上还需要做出更多努力.在纳米材料与细菌相结合用于肿瘤治疗的临床研究上, 与其成药性相关的涉及材料的安全性、有效性、材料与机体的相互作用等性质, 目前仍缺乏相关研究[64].纳米材料与细菌均具有一定临床应用潜力.对纳米材料而言, 已经有一些纳米药物通过了临床试验并且正式上市, 可以作为药物安全地应用于人体[65].表明纳米材料的成药性有着足够的保障.细菌由于存在宿主免疫反应、固有的细菌毒性、遗传不稳定等问题, 在安全性及临床试验上有着较大的挑战.对细菌而言, 目前, 卡介苗是唯一一种获得FDA批准的细菌类肿瘤治疗药物.部分应用较为成熟的细菌如沙门氏菌、李斯特菌, 分别完成了关于肿瘤治疗的Ⅰ期和Ⅱ期临床试验.表明细菌在临床应用上也有一定潜力.但纳米材料与细菌两者相结合目前仍未开展临床研究, 其成药性主要受阻于细菌的疗效与安全性之间的平衡.此外, 材料的可获得性、质量的可控性、制备的可产业化、使用的可实施性等方面, 仍需要进一步的发展和探索.尽管细菌与纳米材料结合疗法仍存在需要改善的地方, 但是作为一种新型的治疗方法, 结合了纳米材料和细菌的各种性质和优势, 实现了纳米材料的增强靶向递送, 并可实现协同效应, 实现了很好的治疗效果.在生物医学领域特别是肿瘤治疗中展现出巨大的发展空间和潜力.


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  • 图 1  含羧基的纳米颗粒与含氨基的YB1通过酰胺键构成细菌/纳米材料复合物可以靶向实体瘤, 通过光热效应清除肿瘤和瘤内YB1[28]

    Figure 1  Nanoparticles with carboxyl groups and YB1 with amine groups are conjugated to form bacteria/nanoparticle composite for targeting solid tumor and eradication of tumors and intratumoral YB1[28]. Reprinted with permission from ref. [28]. Copyright (2019) Elsevier Ltd.

    图 2  负载DNA的阳离子纳米颗粒通过静电相互作用自组装到细菌表面[34]

    Figure 2  Cationic nanoparticle loaded with DNA are self-assembled onto bacterial surface via electrostatic interaction[34]. Reprinted with permission from ref. [34]. Copyright (2015) American Chemical Society

    图 3  由链霉亲和素-生物素相互作用构建细菌/纳米材料复合物[38]

    Figure 3  Bacteria/nanoparticles composite constructed by streptavidin- biotin interaction[38]. Reprinted with permission from ref. [38]. Copyright (2019) Wiley-VCH

    图 4  传统细菌/纳米材料复合物和抗体引导法的比较[36]

    Figure 4  A comparison of traditional bacteria/nanoparticle composites and antibody-directed method[36]. Reprinted with permission from ref. [36]. Copyright (2016) American Chemical Society

    图 5  细菌/纳米材料复合物的组成和光控产NO的机理图[46]

    Figure 5  Schematic diagram of the composition of bacterial/ nanoparticle composites and the process of light-controlled NO generation[46]. Reprinted with permission from ref. [46]. Copyright (2018) Nature Publishing Group

    图 6  类芬顿生物反应器产生羟基自由基用于化学动力学疗法的过程[53]

    Figure 6  The process of Fenton-like bioreactor to generate •OH for chemodynamic therapy[53]. Reprinted with permission from ref. [53]. Copyright (2019) Wiley-VCH

    图 7  制备OMVs用于构建纳米仿生病原体[61]

    Figure 7  Preparation of OMVs for the construction of nano- pathogenoids[61]. Reprinted with permission from ref. [61]. Copyright (2020) Nature Publishing Group

    表 1  纳米材料与细菌结合用于肿瘤治疗的分类

    Table 1.  Classification of the combination of nanomaterials and bacteria for tumor treatment

    Therapeutic approach Interaction/Enzyme/Secretions Bacteria Tumor Ref.
    Composites of nanomaterials and bacteria for tumor targeting Amide bond Salmonella Typhimurium YB1 Bladder cancer (MB49) [28]
    Magnetococcus marinus MC-1 Colon cancer (HCT116) [27]
    Escherichia coli Nissle 1917 Breast cancer (4T1) [30]
    Bifidobacterium longum Breast cancer (MDA-MB-231) [31]
    Imine bond Shewanella oneidensis MR-1 Colon cancer (CT26) [32]
    Electrostatic interaction Salmonella Melanoma (B16) [34]
    Escherichia coli BL21 Cervical carcinoma [33]
    Bifidobacterium breve UCC2003 Lung carcinoma malignant (A549) [36]
    Streptavidin-biotin interaction Salmonella enterica serovar Typhimurium VNP20009 Multicellular tumor spheroids [38]
    Salmonella Typhimurium Breast cancer (4T1) [39]
    Antigen-antibody interaction Clostridium difficile CCUG 37780 Lung carcinoma malignant (A549) [36]
    Oxidation-reduction reaction Salmonella typhimurium VNP20009 Melanoma (B16F10) [40]
    Escherichia coli DH5α Lung carcinoma malignant (A549) [41]
    Bifidobacterium bifidum Lewis lung cancer [42]
    Auxotrophic (purI-) Salmonella typhimurium VNP20009 Melanoma (B16F10) [43]
    Enzymatic reaction of bacterial enzyme Nitric oxide generation enzyme Escherichia coli (MG1655) Breast cancer (4T1), Colon cancer (CT26) [46]
    Hydrogenase Escherichia coli Breast cancer (4T1) [47]
    Lipase Staphylococcus aureus NCTC8325 SBY1 Liver cancer (H22), Colon cancer (HCT116) [48]
    Bacterial secretions combined with nanomaterials H2O2 Escherichia coli MG1655 Colon cancer (CT26) [53]
    TNF-α Escherichia coli MG1655 Breast cancer (4T1) [54]
    OMVs Escherichia coli Colon cancer (CT26) [61]
    Salmonella typhimurium Melanoma (B16F10) [62]
    Salmonella typhimurium Melanoma (B16F10), Breast cancer (4T1) [63]
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  • 发布日期:  2020-10-15
  • 收稿日期:  2020-07-07
  • 网络出版日期:  2020-08-10
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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