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【生命时报】细胞外囊泡成疾病治疗新热点,中国源头实现创新领跑
媒体报道 2020-12-02 14:29

在疾病治疗领域,一个全新的学科正在掀起新热点。11月16日,从刚闭幕的2020年肿瘤学大会(CCO大会)获悉,除常规的疾病治疗方法、药物和手段的研究外,一项被称为细胞外囊泡(EVs)的学科,引起多位科学家关注,并在会场做专项汇报。华中科技大学生命科学与技术学院教授甘璐介绍了关于基于于胞外囊泡的抗肿瘤纳米药物,北京理工大学教授谢海燕的课题则展示了细胞外囊泡在协同治疗领域的研究进展。中国医学科学院基础研究所副所长黄波教授也介绍,早在2009年,该团队利用大小在100-1000纳米之间的细胞外囊泡应用于肿瘤治疗,已在全国范围内开展临床转化,并验证技术的安全性和有效性。在中国生物医药长期跟随的国际格局中,中国科学家终于在此领域领跑。

EVs是当下全球研究的热点,在全球范围内,2020年已有研究论文超6000篇,被科学界广泛关注,与此同时,各类资本也已布局这一领域,开展这一学科的商业化进程。

率先将EVs用于临床转化

癌症问题被视为中国卡脖子技术方面的重点和难点,长期以来,中国更是处于跟随欧美的局面,缺乏全新源头创新产品。

2019年,国家卫生健康委、国家发展改革委、教育部、科技部、财政部、生态环境部、国家医保局、国家中医药局、国家药监局、国务院扶贫办等10部门联合印发《健康中国行动——癌症防治实施方案(2019—2022年)》,聚焦癌症防治难点。

此外,国家针对重大科技攻关行动加强癌症相关学科建设,聚焦高发癌症发病机制、防治技术等关键领域。多种政策加持下,中国有望在EVs领域领跑全球。

从细胞外囊泡所处赛道来看,肿瘤细胞的持续生长、入侵和转移依赖于肿瘤细胞与复杂组织环境中细胞细胞间的双向细胞交流。这种交流主要涉及到肿瘤微环境中癌症细胞和/或基质细胞内可溶性因子的分泌,这种交流也可以通过细胞外囊泡(EVs)来实现。

EVs可携带癌基因蛋白和肿瘤相关多肽,多种RNA,如microRNAs, mRNAs, and long non-codingRNAs,DNA片段等物质,对肿瘤微环境中的细胞表型具有重要影响。

EVs在癌症发展中扮演着关键的角色,包括对转移性前肿瘤微环境的形成和肿瘤转移。相比于正常细胞,肿瘤细胞被发现分泌更多的EVs,这些EVs可以将肿瘤相关物质与体液分离,探究EVs的作用机理,在肿瘤治疗方面将会产生本很大的改变。

欣喜的是,在这一新兴领域,中国科学家早已涉足,并形成多项学术和临床转化成果,在全球范围内领跑。

早在2009年,中国医学科学院基础研究所副所长黄波教授率先将大小在100-100纳米之间的EVs,与化疗药物有机集合,形成一种被叫为载药囊泡治疗肿瘤技术(Drug-loadedTumor Microparticle Immunotherapeutics,简称“DTMI技术”)用于肿瘤治疗,并在全国范围内的三甲医院开展了多种适应症的探索和临床试验。

囊泡,也称为微颗粒(microparticle),是细胞活化或凋亡过程中细胞骨架发生改变,由细胞膜包裹细胞内容物以“出芽”的方式释放到细胞外的囊泡状结构,是细胞和细胞间信息物质交流的载体。

囊泡来自于肿瘤细胞,其与肿瘤组织具有组织相容性,因而可以精准进入肿瘤细胞而几乎不被正常组织细胞摄取,且进入肿瘤细胞后可以精准到达细胞核,对肿瘤细胞进行高效杀伤。同时,载药囊泡具有独特的生物膜结构,能从蛋白及基因水平上降低多药耐药蛋白的表达,从而抑制肿瘤细胞对化疗药物的外排,逆转肿瘤细胞的耐药性。另外该囊泡可以激活先天性免疫,趋化大量具有抗肿瘤活性的中性粒细胞,重新教育肿瘤相关巨噬细胞获得抗肿瘤能力,肿瘤来源囊泡携带广谱的肿瘤抗原,可以有效激活抗原提呈细胞,诱导特异的T细胞免疫反应,从而抑制肿瘤的复发和转移。

它利用靶向的精准效应结合化疗短期内杀死肿瘤细胞以获得迅速缓解;同时生物免疫治疗激活特异性抗肿瘤免疫,产生持久的肿瘤监视以防止肿瘤复发,是一种全新的解决方案,也是一项中国源头创新的肿瘤治疗技术。

至此,中国科学家拥有源头创新的产品,而黄波团队也已在国际知名学术期刊发表20余篇载药囊泡相关研究和转化论文,对微囊泡领域的研究展示全球范围内的前沿性和领先性。

多适应症填补临床空白

载药囊泡治疗肿瘤技术适应症广泛。

2019年1月,在《Science Translational Medicine》(科学—转化医学)杂志上,一篇被点评为《披着羊皮的狼》(Wolfin Sheep’s Clothing)的文章被在线刊登,这一一篇由武汉协和医院金阳教授团队发表的载药囊泡治疗肿瘤技术应用于恶性胸腔积液治疗的学术成果展示,该文章获得该杂志封面hight推荐。

文章内容显示,金阳团队针使用该技术对11例反复治疗无效的恶性胸腔积液患者的治疗结果为:4例患者完全缓解,6例患者部分缓解,1例患者无反应,按此测算,其客观临床缓解率达90.91%。

在实体瘤方面,载药囊泡已被应用于有着“癌王”之称的胆管癌治疗。2020年7月,在《NatureBiomedical Engineering》(自然—生物医学工程)杂志上,黄波团队联合南开大学附属天津南开医院王西墨团队联合发表载药囊泡针对胆道恶性梗阻的研究成果:入组30例患者,约30%影像学显示胆道梗阻发生变化,约50%患者首次疗程黄疸症状减轻、肝功能好转,排便颜色可由陶土色转为黄色。大部分患者饮食状况、生活质量均得到改善。至此,中国临床专家在胆道恶性梗阻的腔内治疗领域,实现了“0”到“1”的突破。

在反复治疗无效的恶性胸腔积液和胆道恶性梗阻方面,载药囊泡治疗肿瘤技术均已展示了其疗效和安全性,并解决了棘手的临床难题,有望填补临床空白。此外,该技术针对其他适应症的产品管线也在同步开发中。