工程奈米囊泡:引導免疫系統「適度降溫」而非全面壓制
编辑者: Maria Sagir
日本金澤大學的研究人員提出了一種嶄新的免疫系統微調策略。傳統的免疫抑制劑,如類固醇,往往採取全面壓制的方式來控制免疫反應。然而,這些科學家開發出了一種奈米級的囊泡,其作用是引導身體產生針對特定「問題抗原」的調節性T細胞(Treg),從而實現更精準、更安全的治療途徑,這對於自體免疫疾病和過敏性疾病的治療具有重大潛力。
由花山理憲(Rikinari Hanayama)領導的團隊,成功地改造了一種天然存在的細胞間通訊工具——外泌體(或稱細胞外囊泡)。這些微小的囊泡被科學家們重新設計,使其表面能夠同時攜帶啟動調節性T細胞所需的三種關鍵信號:
- 與MHC II分子結合的抗原片段(pMHCII),明確指示免疫反應應針對的目標;
- 對於Treg細胞的生存與增殖至關重要的介白素-2(IL-2);
- 促進普通T細胞轉化為調節性T細胞的轉化生長因子-β(TGF-β)。
在體外(in vitro)的實驗中,這些經過工程改造的囊泡展現出卓越的效能。它們能將初始的T細胞轉化為具有強大「剎車」功能的Treg細胞。這些新生的Treg細胞表現出對CTLA-4、PD-L1和LAG-3等抑制性分子的活躍表達,並能有效抑制其他免疫細胞的過度活化。研究人員強調,這是首個將這三種關鍵信號整合在單一天然外泌體奈米載體上的平台技術。
此方法最核心的優勢在於其高度的專一性。研究團隊可以根據不同疾病的需求,透過替換囊泡表面或內部的抗原肽,來「重新編程」這些囊泡。舉例來說,在模擬多發性硬化症的模型中,研究人員使用了MOG抗原肽。這種精確的設定,確保了產生的Treg細胞是專門針對該特定抗原進行「校準」的。
在動物實驗中,將這些工程化囊泡與低劑量的雷帕黴素(Rapamycin,一種mTOR抑制劑,能進一步促進Treg細胞的分化)結合使用時,觀察到抗原特異性調節性T細胞的生成顯著增強。這項結果有力地證明了該平台不僅在實驗室中有效,在活體內同樣具備實用價值。
與全面性的免疫抑制不同,此新策略是利用機體內建的耐受機制。這項技術的潛在益處在於,它能降低因免疫系統被「全面關閉」而引發的嚴重感染及其他併發症的風險,因為它只針對問題區域進行干預。
儘管AP-EVs-Treg系統目前仍處於臨床前研究階段,但研究團隊已規劃了使其更具獨立性的未來藍圖。他們計劃在後續研究中,試圖減少對雷帕黴素等外部藥物的依賴,例如將更多抑制性分子(如PD-L1)直接嵌入囊泡結構中。這將使該技術更接近於一種可獨立運作、能針對特定慢性免疫失調進行客製化調整的成熟治療平台。
總而言之,這些經過工程設計的外泌體,並非單純地壓制免疫反應,而是巧妙地教導免疫系統在真正需要緩和的地方「適度降溫」,為開發更溫和、更具靶向性的自體免疫及過敏性疾病治療方法開闢了新的道路。
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來源
StreetInsider.com
WPI Nano Life Science Institute, Kanazawa University
PR Newswire
Kanazawa University
Hanayama Lab
PubMed
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