纳米粒子刺激小鼠免疫系统攻击癌症

乙xosomes 是微小的、充满液体的囊，从细胞中自然释放到血液和身体的其他液体中。这些纳米颗粒通过携带遗传信息和蛋白质促进细胞之间的交流，长期以来一直被认为是将靶向药物输送到特定器官的有前途的工具。现在，癌症研究人员率先开发出用于癌症治疗的多功能工程外泌体，并在小鼠身上进行了测试。

在它们的表面，外泌体展示了四种不同类型的蛋白质，这些蛋白质参与引发人类的抗肿瘤免疫反应。9 月 7 日出版的《分子疗法》( Molecular Therapy ) 发表的一篇论文对这种名为 GEMINI-Exos 的工程外泌体进行了描述，并开辟了重新编程天然纳米载体的可能性，这种纳米载体比合成纳米粒子更安全，也不太可能造成长期不良影响，以许多不同的方式进行个性化免疫治疗。

葡萄牙健康研究与创新研究所的生物化学家Sonia Melo表示，这项研究的新颖之处在于将不同的分子结合在外泌体表面，每种分子在抗肿瘤免疫反应中发挥不同的作用。这为同时“应对多条战线以战胜敌人”——癌症提供了机会。

为了设计治疗性外泌体，南加州大学 (USC) 的生物化学家Yong Zhang和他的同事首先通过寻找天然存在于其表面的标记物 CD-9 来鉴定来自人类细胞培养物的外泌体。他们分离出外泌体，然后将每个外泌体上的标记与四种分子融合，称为 PD-1、OX40L、CD3 和 EGFR，这些分子调节免疫反应和癌症进展。

为了测试这些工程化的外泌体是否有助于免疫系统，张和他的团队通过将人类免疫细胞引入免疫缺陷动物体内来开发人源化小鼠。这些动物还被皮下注射了长成肿瘤的人类乳腺癌细胞。然后每隔一天(总共六次)给小鼠注射工程化外泌体，而对照组则注射天然外泌体。

当研究人员绘制肿瘤接种后 50 天接受 GEMINI-Exos 治疗的小鼠的肿瘤生长情况时，他们发现与对照组相比，接受治疗的小鼠肿瘤更小，抗肿瘤免疫反应也比使用天然外泌体的小鼠更强。“这向我们证明，工程化的外泌体不仅可以对乳腺癌产生可持续的免疫反应，而且可以通过免疫疗法治疗许多其他类型的癌症，”张说。

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虽然 Melo 说她相信这项工作可能会导致癌症免疫疗法的突破，但需要考虑工程外泌体的安全问题。她说，这些颗粒含有 RNA，科学家们几乎无法控制工程将如何修改外泌体内部的遗传信息。“我不知道如果我得了癌症，我是否会在自己体内注射这些工程化的外泌体，因为我知道这个系统的控制是多么微不足道，”Melo 说。“这不仅是这项工作的主要缺点，也是该领域本身的主要缺点。”

Zhang 同意这是一个障碍，并强调需要进一步研究来评估治疗效果，以及将其他蛋白质与 CD-9 标记物融合所带来的任何风险。目前，他的团队暂时搁置了这些问题，转而测试工程化外泌体在其他类型癌症中的疗效。