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人體中的細(xì)胞需要不斷地相互溝通，這種交流的主要方式之一是細(xì)胞通過(guò)釋放外泌體及其他微小球體來(lái)完成。這些球體內(nèi)攜帶脂肪、蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)，有助于調(diào)節(jié)從懷孕到免疫反應(yīng)、心臟健康到腎功能的一切生理功能。

吸入式抗癌藥物的誕生

哥倫比亞大學(xué)于2024年1月11日在《自然納米技術(shù)》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究表明，可以通過(guò)直接吸入“納米氣泡”來(lái)治療肺癌。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的生物醫(yī)學(xué)工程教授程柯表示：“外泌體的作用就像細(xì)胞之間發(fā)送的短信（發(fā)送和接收信息）一樣。這項(xiàng)研究的重要性在于，與全身化療不同，外泌體可以將治療藥物直接遞送到肺癌細(xì)胞，通過(guò)吸入的方式是一種完全非侵入性的治療方法”

這項(xiàng)研究標(biāo)志著三個(gè)領(lǐng)域取得了進(jìn)展：

外泌體的治療用途

肺部疾病的吸入治療

提供安全有效的白細(xì)胞介素 12 (IL-12) 免疫療法

研究詳情

該研究團(tuán)隊(duì)在開(kāi)發(fā)外泌體和干細(xì)胞療法上超過(guò)15年，他們專(zhuān)注于肺癌，因?yàn)榉伟┩ǔz測(cè)出即處在晚期。該團(tuán)隊(duì)表示，大多數(shù)治療都是靜脈注射，但外泌體可以改變這一點(diǎn)。外泌體的優(yōu)點(diǎn)之一是它們是由人體或培養(yǎng)細(xì)胞自然分泌的。無(wú)毒性，并且有多種方式將信息傳遞給細(xì)胞。

科學(xué)家們考慮了一種在新冠大流行期間引起公眾關(guān)注的方法：使用信使 RNA (mRNA)指導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生蛋白質(zhì)來(lái)執(zhí)行增強(qiáng)免疫反應(yīng)的作用。

IL-12一直是一種很有前途的癌癥治療方法，但早期的人體試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其副作用較為嚴(yán)重。研究人員現(xiàn)在正在測(cè)試新的遞送方法，該方法可以靶向腫瘤細(xì)胞，同時(shí)不影響其它的健康組織。本文的研究團(tuán)隊(duì)采取了一種新方法，將IL-12的mRNA插入外泌體中。該研究的一個(gè)目標(biāo)是比較吸入外泌體和脂質(zhì)體（也作為藥物載體進(jìn)行研究的工程油滴）的有效性。

吸入IL-12-Exo可安全地刺激肺TME局部表達(dá)IL-12。a描述了體外（24小時(shí)）和體內(nèi) (1和3天) 評(píng)估IL-12表達(dá)的示意圖。

研究小組的想解決問(wèn)題是：“更好地將IL-12輸送到肺部靶向治療癌癥而不引起副作用?！?/span>

在實(shí)驗(yàn)室小鼠模型通過(guò)鼻子吸入外泌體顆粒后，研究人員觀察到外泌體向肺部癌細(xì)胞傳遞了更多的 mRNA，從而以更少的副作用對(duì)抗肺癌。

治療三天后，研究人員發(fā)現(xiàn)抗癌T細(xì)胞大量涌入腫瘤；在基于外泌體的治療中該水平更高。此外，外泌體誘導(dǎo)了自然殺傷細(xì)胞（NKC）和單核細(xì)胞的數(shù)量增加，這是免疫系統(tǒng)被激活的標(biāo)志。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，這種治療就像疫苗一樣，刺激免疫系統(tǒng)對(duì)抗癌癥。外泌體攜帶的藥物很少滲漏到血液中，而且該研究引起的副作用也很小，并且吸入式治療不會(huì)影響正常呼吸。

a，示意說(shuō)明在小鼠模型用IL-12-Exo、IL-12-Lipo或PBS治療后（腫瘤微環(huán)境）TME調(diào)節(jié)評(píng)估。b、流式細(xì)胞術(shù)分析吸入IL-12-Exo的30天后 CD8+T細(xì)胞、NKT細(xì)胞和NK細(xì)胞在TME中的IFNV表達(dá)

打開(kāi)新的大門(mén)

外泌體曾經(jīng)被認(rèn)為是一種“奇怪的生物現(xiàn)象” 或細(xì)胞分泌的”廢棄物”，但現(xiàn)在很多研究正在將它們作為藥物載體，治療從傷口愈合、肺炎、心臟病到腸道疾?。灰约白鳛橛糜跈z測(cè)癌癥的生物標(biāo)志物，比如ExoDx就是一種基于外泌體技術(shù)的前列腺癌測(cè)試，現(xiàn)已上市。

外泌體研究呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)——已發(fā)表的研究數(shù)量增加到9000多項(xiàng)。根據(jù)2021年發(fā)表在《腫瘤學(xué)年鑒》雜志上的一篇文章，外泌體在癌癥檢測(cè)和治療中的臨床試驗(yàn)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)針對(duì)糖尿病、心臟病或神經(jīng)系統(tǒng)疾病進(jìn)行的臨床試驗(yàn)數(shù)量。

據(jù)ClinicalTrials.gov報(bào)道，目前已有52項(xiàng)使用外泌體診斷或治療癌癥的臨床試驗(yàn)已經(jīng)完成、正在進(jìn)行或正在尋找受試者。

本文的研究小組表示，他們測(cè)試了吸入外泌體對(duì)急性肺損傷（一種不同類(lèi)型的肺部疾病）的影響，以及治療包括肺動(dòng)脈高壓等肺部問(wèn)題。

吸入式癌癥藥物

比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)講師、InhaTarget Therapeutics 公司首席科學(xué)官 Remi Rosiere 表示，到目前為止，在美國(guó)或歐洲的研究之外還沒(méi)有可吸入的癌癥治療方法。

吸入式治療的早期研究始于20世紀(jì)60年代，但當(dāng)時(shí)并不成功，因?yàn)槲肫鲿?huì)將有毒的癌癥藥物擴(kuò)散到空氣中，或者只能將少量藥物輸送到肺部。而基于外泌體的藥物輸送技術(shù)將改變這一現(xiàn)狀。

Rosiere的公司正在開(kāi)始對(duì)含有肺癌化療藥物順鉑的干粉吸入器進(jìn)行人體試驗(yàn)，還計(jì)劃采用脂質(zhì)納米顆粒（類(lèi)似于脂質(zhì)體的小脂肪顆粒）來(lái)治療肺癌。

本文的研究證明了遞送外泌體的優(yōu)勢(shì)，數(shù)據(jù)非常有說(shuō)服力，外泌體具有良好的安全性，可以在肺部持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。這延長(zhǎng)了藥物的暴露時(shí)間，以獲得更大的療效，且不引起毒性。

“強(qiáng)”治癌癥的新途徑

哥倫比亞大學(xué)的研究表明，可吸入的外泌體是IL-12的一種獨(dú)特的遞送方法。

IL-12在2022年的一篇文獻(xiàn)綜述中被稱(chēng)為 “迄今為止發(fā)現(xiàn)的最有效的免疫治療藥物之一”  ，但副作用也不容忽視，這一問(wèn)題導(dǎo)致相關(guān)研究在2022年停止。2022年和2023年，阿斯利康 (AstraZenca)、Moderna 和百時(shí)美施貴寶 (Bristol Myers Squib) 等主要制藥公司減少了對(duì)IL-12研究。

一些較小的生物技術(shù)公司，正致力于研究各種藥物輸送方法，使IL-12安全且可靠。其中包括將藥物直接注射到腫瘤中、用各種類(lèi)型的顆粒包裹藥物以使其僅在癌細(xì)胞中被激活，使腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)生IL-12的工廠。

總部位于匹茲堡的Krystal Biotech的另一種IL-12 mRNA吸入性肺癌治療藥物于2024年2月獲得美國(guó)FDA（食品和藥物管理局）的快速審批。

當(dāng)然，還有本研究涉及的吸入治療，這是在三個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域數(shù)十年工作的結(jié)果。希望該療法能盡快的用于癌癥治療，降低患者痛苦，提高生存率。