深圳湾实验室饶浪团队：工程化细胞囊泡用于免疫治疗

近日，深圳湾实验室饶浪团队的AMR述评文章“Engineering Cellular Vesicles for Immunotherapy”在线发表。作者将细胞外囊泡（EVs）和EVs模拟物定义为细胞囊泡（Cellular Vesicles，CVs），并基于团队的工作全面概述了CVs的制备方法、工程化策略和在免疫治疗中的应用。最后还讨论了CVs面临的临床挑战以及未来的机遇。

关键词：细胞膜；细胞外囊泡；生物材料；免疫疗法；传染病

01 文章内容简介

免疫疗法已成为癌症和传染病的重要治疗策略。尽管如此，低免疫反应率和免疫相关不良事件（irAE）仍然是免疫疗法面临的重大挑战。因此，迫切需要制定新的策略来改善免疫疗法。细胞外囊泡（EVs）是活细胞分泌的小型膜结合囊泡。由于它们在重要的生理和病理过程中发挥着不可或缺的作用，它们在免疫治疗中引起了广泛关注。尽管EVs具有潜力，但它面临着生产率低和成本高等问题，限制了它们进一步的临床应用。随着EVs模拟物的出现，为上述问题提供了新的解决方案。EVs模拟物是人工生产的纳米级囊泡，与EVs相比，它们能够在保持相似生物特性的同时拥有更高的生产效率。连续挤压、超声处理和电穿孔等方法目前已被广泛应用于EVs模拟物的制备和生产，使其可以更广泛地应用于免疫治疗。受此启发，我们开发了多种源自不同细胞类型的EVs模拟物并通过细胞膜工程策略（包括生物化学偶联、基因工程和膜杂化）修饰天然的EVs和EVs模拟物，以实现功能的优化。这些工程化的EVs和EVs模拟物拥有可控调节（增强/抑制）免疫的能力，从而应用于癌症和传染病等人类疾病的治疗。

图1. 细胞囊泡的工程化策略和免疫治疗应用的示意图

本述评将EVs和EVs模拟物定义为细胞囊泡（Cellular Vesicles，CVs），并总结了三种主流的CVs制备方法和工程化策略。接下来，我们基于团队的工作详细回顾了CVs用于治疗癌症和传染病的最新进展。最后，我们讨论了CVs面临的潜在挑战和未来的工作方向。我们希望该述评能够为个性化CVs的工程策略提供宝贵的思路，并为仿生纳米材料对癌症和传染病的治疗提供新的启示。

02 AMR：您选择该领域的初心是？

作者团队：

EVs由于其在重要的生理和病理过程中的不可或缺的作用，引起了人们广泛的关注。然而，细胞分泌的EVs的临床应用受到成本高和生产效率低的限制。因此，具有相似功能特性以及出色生产率的EVs模拟物是EVs一种有希望的替代品。基于此，我们团队专注于开发各种细胞来源的EVs模拟物以及利用工程化策略设计EVs和EVs模拟物以构建具有可控（增强/抑制）调节免疫的仿生纳米材料用于癌症和传染病的治疗。

03 AMR：请和大家分享一下对这个领域的发展愿景！

作者团队：

CVs由于其良好的生物兼容性、天然免疫逃逸性和细胞靶向能力等优势，能够防止传统免疫治疗方法中疗效不佳和全身毒性等问题的发生。此外，CVs可以根据特定疾病特征和特定功能需求通过工程化策略进行个性化。所得的工程化CVs可以实现个性化的靶向、阻断、吸附和其他效果，从而在癌症和传染病中实现强大的免疫治疗效果。未来希望能够开发更方便、更稳定的工程化策略，以简化CVs的制备过程，缩短制备时间的同时确保工程策略的可重复性，以实现大规模生产。此外，AI的出现为CVs平台的探索和优化提供了巨大的机会。未来希望能够通过AI的辅助更高效、精确的开发个性化CVs用于免疫治疗。

作者团队简介

饶浪，深圳湾实验室，特聘研究员，博士生导师，国家优青。课题组围绕仿生材料与免疫调控开展研究，在Nat. Nanotechnol.、Nat. Commun.、Sci. Adv.、PNAS、Adv. Mater.等期刊发表科技论文80余篇，共被引用9000余次。获深圳市五一劳动奖章、深圳市海外高层次人才、湖北省科技进步二等奖（第二完成人）、武汉大学青年五四奖章（青年校友奖）等荣誉。担任Journal of Nanobiotechnology (Q1, IF = 10.6) 期刊副主编，Innovation、Exploration、Research等期刊青年编委，中国生物工程学会生命科学仪器专业委员会委员，中国抗癌协会纳米肿瘤学专业委员会青年委员等。

程柯，哥伦比亚大学生物医学工程教授、美国国立卫生研究院（NIH）生物材料和生物界面基金评审专家组主席。曾任北卡大学教堂山分校-北卡州立大学兰道尔·特瑞杰出讲席教授、大学教务长办公室分管交叉学科的执行主任。致力于干细胞和外泌体研究及临床应用，他领导了多项获得FDA批准的临床研究。他创立的生物技术公司 Xsome Biotech正在开发基于干细胞和细胞外囊泡的药物，为肺和心脏再生、癌症治疗和药物递送提供更好的解决方案。程教授是国际医学与生物工程学院（IAMBE）会士、美国医学与生物工程学院（AIMBE）会士、美国心脏病协会（AHA）会士，还是美国细胞外囊泡协会（American Association of Extracellular Vesicles）共同创始人，爱思唯尔出版集团《细胞外囊泡》（Extracellular Vesicle）杂志主编，《生物活性材料》（Bioactive Materials）杂志副主编。

岳鲁丹，2021年毕业于澳门大学，取得生物医药方向哲学博士学位，师从中华医药研究院王瑞兵教授。2022年加入深圳湾实验室从事博士后工作，合作导师为深圳湾实验室医药所饶浪研究员和中国科学技术大学光寿红教授，主要研究方向为超分子修饰的纳米材料用于药物递送和治疗和仿生纳米材料用于药物递送和治疗。相关工作发表在Adv. Mater., Matter, Nano Today, Small, Biomaterials等杂志。

林鑫雨，2022年起在华南理工大学攻读理学硕士学位（深圳湾实验室联培），主要研究方向为开发智能仿生纳米颗粒，以克服治疗癌症和病毒感染的障碍。

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Engineering Cellular Vesicles for Immunotherapy

Xinyu Lin, Ludan Yue, Ke Cheng, and Lang Rao*

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/accountsmr.4c00362

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