Nature子刊：我国科学家发现基于自愈外泌体装载微胶囊的新型伪细胞制剂有望治疗多种玻璃体视网膜疾病

在一项新的研究中，来自中国科学院过程工程研究所和首都医科大学附属北京朝阳医院等研究机构的研究人员开发出一种基于自愈外泌体装载微胶囊（self-healing exosome-loaded microcapsule）的新型“伪细胞（pseudo cell）”制剂，可用于治疗多种玻璃体视网膜疾病（vitreoretinal disease）。相关研究结果于2023年10月23日在线发表在Nature Biomedical Engineering期刊上，论文标题为“Exosome-loaded degradable polymeric microcapsules for the treatment of vitreoretinal diseases”。

玻璃体视网膜疾病包括多种威胁视力的疾病，可能导致严重的不可逆视力丧失。目前临床上治疗玻璃体视网膜疾病的效果普遍不尽如人意，而且治疗往往会产生多种副作用。此外，还经常需要重复治疗，导致患者依从性差。

近年来，科学家们探索了针对眼科的细胞疗法的可能性。尽管取得了一些积极成果，但是针对眼科的细胞疗法也遇到了一系列问题，如细胞存活率低、细胞表型不稳定、需要严格的储存条件等，限制了这些细胞技术在临床上的可行性。

众所周知，许多细胞类型的治疗效果涉及旁分泌机制。因此，这些作者探索了利用更稳定的细胞分泌成分（如外泌体）作为治疗成分治疗眼部疾病的可能性。受此启发，他们提出了一种“伪细胞”制剂平台。

在这种平台中，从细胞中分离出的外泌体被装入自愈合微胶囊---ExoCaps---中。中国科学院过程工程研究所的Ma Guanghui教授说，“ExoCaps从大小、内部结构和分泌行为等方面模拟了功能性细胞。”

玻璃体内注射后，ExoCaps 会在玻璃体腔的下部区域沉积。由于玻璃体腔中的活细胞悬浮会导致视力模糊，因此让ExoCaps沉积在玻璃体腔下部可以避免视力模糊。此外，随着这些微胶囊在一个月内降解，外泌体也逐渐释放出来，为长期治疗效果铺平了道路。

图片来自Nature Biomedical Engineering, 2023, doi:10.1038/s41551-023-01112-3。

这些作者利用视网膜缺血再灌注损伤（retinal ischemia-reperfusion injury）和致敏分枝杆菌性葡萄膜炎（PMU）模型，检测了应用两种不同ExoCap制剂的治疗效果，这两种制剂分别基于间充质干细胞衍生外泌体（MExo）和Treg细胞衍生外泌体（TrExo）的微囊化。中国科学院过程工程研究所的Wei Wei教授说，“我们的ExoCap平台非常灵活，可以装载不同细胞来源的外泌体，以满足不同的治疗需求。”

这种强大的疗效在小鼠和非人灵长类动物的玻璃体视网膜疾病模型中得到了验证。首都医科大学附属北京朝阳医院眼科主任医师陶勇（Tao Yong）教授说，“这项研究仍处于临床前阶段。鉴于外泌体是由内源性细胞产生的天然囊泡，具有良好的生物相容性，而且微胶囊材料[聚(乳酸-共-乙醇酸)]已被批准用于临床，因此ExoCap有可能应用于临床。”

参考资料：

1. Han Bao et al. Exosome-loaded degradable polymeric microcapsules for the treatment of vitreoretinal diseases. Nature Biomedical Engineering, 2023, doi:10.1038/s41551-023-01112-3.

2. Scientists develop 'pseudo cell' formulation for vitreoretinal disease therapy
https://medicalxpress.com/news/2023-10-scientists-pseudo-cell-vitreoretinal-disease.html