Small | 武大人民医院沈吟团队研发工程化细胞外囊泡促进视网膜变性疾病的靶向修复
北京时间7月30日，武汉大学人民医院沈吟团队在Small上发表题为“Engineered Extracellular Vesicles for Delivery of an IL-1 Receptor Antagonist Promote Targeted Repair of Retinal Degeneration”的研究成果。刘依宗博士为该文章的第一作者，Small杂志的今年影响因子为15.153。
视网膜变性（RD）是全球范围内不可逆性致盲的主要原因，影响全球超过3000万人。目前对RD的治疗主要包括神经保护因子药物治疗、基因治疗和视网膜假体装置等。这些研究中的治疗方法都有恢复视觉的潜力，但仍面临各种挑战。开发更有效的治疗策略对于帮助患者恢复视力、提高生活质量至关重要。
间充质干细胞（MSCs）可以通过免疫调节和抗炎作用，改善视网膜退化。细胞外囊泡（Evs）是一类约100纳米的脂膜小泡，既是细胞间相互通讯的必要成分，也参与了各种病理生理的不同阶段。与MSCs相比，EVs具有优异的生物相容性、低免疫原性和细胞毒性、包裹内源性生物活性分子的能力以及穿透血脑屏障的能力。此外，EVs的脂质双分子结构使其成为体内应用的理想药物载体。我们通过工程改造增强EVs的细胞和组织选择性，可以提高治疗的效果。
小胶质细胞是中枢神经系统（CNS）中的常驻的免疫细胞，被视为大脑和视网膜的免疫系统的看门狗。来自临床和实验室研究的大量证据表明，几乎所有视网膜色素变性（RD）疾病都有小胶质细胞活化。通过靶向小胶质细胞调节其异常激活，增强其神经保护功能，可能是治疗RD的新策略。在本研究中，沈吟团队将环状RGD （cRGD）肽 （Arg-Gly-Asp-Phe-Val）修饰在MSC衍生的EVs表面，可使EVs产生对小胶质细胞的整合素αvβ3的靶向定向的作用。
本研究开发了一种纳米给药系统，通过靶向过度激活的小胶质细胞并抑制其释放促炎因子，以实现持久的神经保护。从MSC中分离的EVs，在其表面用cRGD肽修饰，并装载IL-1受体的拮抗剂anakinra。该方案与非工程化的EVs相比，工程化cRGD-EVs在RD细胞 模型和 RD动物模型中都表现出对小胶质细胞靶向效率增加，同时增强对光感受器的保护作用。沈吟团队提出了一种改善退化视网膜药物输送的策略，通过工程化cRGD-EVs靶向调节免疫微环境，改善RD的治疗，流程示意图如下图（图1）。
图：工程化anakinra@cRGD-EVs的制备及其通过免疫微环境操作，促进视网膜变性的靶向修复示意图
武汉大学人民医院沈吟团队通过膜融合技术将一种靶向高度活化的小胶质细胞的环肽工程化到MSC衍生的EVs表面。开发了一种新型的纳米给药系统，可改善RD药物递送，通过工程cRGD-EVs有效地靶向体内外高度活化的小胶质细胞，进行药物和神经保护因子优先联合治疗。工程化的外泌体基于cRGD-EVs的靶向给药系统可用于递送治疗药物以改善RD，具有良好的临床治疗视网膜色素变性的潜力。
来源：BioMed科技
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