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不久前，東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授吳富根，入選了全球頂尖前 10 萬(wàn)名科學(xué)家榜單。

他說：“我們實(shí)驗(yàn)室自 2013 年成立以來(lái)，累計(jì)發(fā)表 100 余篇論文，不少領(lǐng)域內(nèi)同行都曾引用這些論文。尤其是我們?cè)趤喖?xì)胞精準(zhǔn)診療、智能響應(yīng)藥物、熒光成像探針等方面的工作受到了廣泛關(guān)注。”

圖 |?吳富根（右一）和課題組成員（來(lái)源：資料圖）

同樣在前不久，他和團(tuán)隊(duì)在發(fā)布于?Nature Communications?的論文里，介紹了一款“納米炸彈”：HDDT 納米藥物。

HDDT 的每一個(gè)字母，分別對(duì)應(yīng)著透明質(zhì)酸、樹枝狀高分子、阿霉素、酪氨酸激酶抑制劑四種物質(zhì)的英文名首字母。

HDDT“納米炸彈”能把直徑大小為 10-30 微米的癌細(xì)胞，裂解成直徑 1.6?3.2 微米大小的細(xì)胞囊泡。轉(zhuǎn)化效率非常高，將近 100% 的癌細(xì)胞可以變?yōu)槲⒚啄遗荨?/p>

借助蛋白組學(xué)和體外免疫細(xì)胞的激活，他們證明微米囊泡具備很強(qiáng)的免疫刺激作用，故可用于腫瘤疫苗的研發(fā)。在制備含腫瘤相關(guān)抗原的微囊泡、以及開發(fā)個(gè)性化癌癥疫苗上，該成果也能帶來(lái)新的策略。

（來(lái)源：Nature Communications）

遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外泌體不到 1% 的產(chǎn)率

幾年前，吳富根的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)的一個(gè)現(xiàn)象：當(dāng)把由透明質(zhì)酸、樹枝狀高分子、阿霉素、酪氨酸激酶抑制劑組成的四組分納米藥物，給腫瘤小鼠使用之后，再將腫瘤細(xì)胞孵育，這時(shí)顯微鏡下的癌細(xì)胞竟然全部消失了。

而且，所有癌細(xì)胞全部轉(zhuǎn)為微米小泡，不僅數(shù)量非常大，均一性也很好。之后，課題組驗(yàn)證了微米小泡的免疫刺激效果，并觀察微米小泡能否在腫瘤原位誘發(fā)。

實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)給小鼠的尾靜脈注射“納米炸彈”之后，腫瘤組織中原位生成了大量的微米囊泡，并帶有腫瘤相關(guān)的抗原和危險(xiǎn)因子，從而能把腫瘤組織原位轉(zhuǎn)化為疫苗庫(kù)。

這時(shí)，小鼠機(jī)體就會(huì)發(fā)生全身性的抗腫瘤免疫反應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)癌癥的免疫治療。在兩類荷瘤小鼠模型中，該團(tuán)隊(duì)還證實(shí)了如下規(guī)律：HDDT“納米炸彈”具備抑制腫瘤生長(zhǎng)的能力，并能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫原性細(xì)胞死亡、以及機(jī)體的全身性抗腫瘤免疫反應(yīng)。

此外，被 HDDT“納米炸彈”治愈之后的小鼠，會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的免疫記憶效應(yīng)，這既能抑制腫瘤復(fù)發(fā)，還能起到長(zhǎng)期抗癌的防護(hù)作用。

吳富根表示，這種通過注射納米藥物，來(lái)誘導(dǎo)腫瘤區(qū)域原位產(chǎn)生微米小泡的策略，解決了癌癥疫苗領(lǐng)域的免疫響應(yīng)效果差、疫苗和患者之間的相關(guān)性差等問題，也攻克了自體癌癥疫苗的體外制備工藝復(fù)雜、難度高等問題，為癌癥疫苗的發(fā)展和應(yīng)用提供了新思路。

使用此次方法制備的癌細(xì)胞來(lái)源的微米泡，具有出色的基礎(chǔ)研究?jī)r(jià)值和廣闊的臨床應(yīng)用前景。微米泡中幾乎不含任何藥物，而且制備產(chǎn)率極高，基本所有細(xì)胞均可轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒚着荨０吹鞍踪|(zhì)定量來(lái)算，產(chǎn)率可以達(dá)到 62%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外泌體不到 1% 的產(chǎn)率。

在收集這些微米泡時(shí)，只需中、低速離心機(jī)即可，無(wú)需超高速離心機(jī)處理。同時(shí)，通過簡(jiǎn)單的超聲處理，微米泡能均一地變成直徑約 30 納米的納米泡，從而增強(qiáng)腫瘤滲透。因此，基于病人自體來(lái)源，可以開發(fā)個(gè)性化微米疫苗或納米腫瘤疫苗。

另外，假如需要負(fù)載其他藥物也非常便捷，只需和藥物進(jìn)行孵育或做超聲處理之后，即可得到負(fù)載藥物的微米或納米泡。

總的來(lái)說，該成果不僅提供了一種在腫瘤部位原位產(chǎn)生癌癥疫苗的策略，也提供到一種既高效、又簡(jiǎn)單的癌癥疫苗制備方法。

而在納米藥物領(lǐng)域，該成果也具有極高的應(yīng)用價(jià)值，即微米泡也能作為納米載體，實(shí)現(xiàn)藥物的靶向遞送。

（來(lái)源：Nature Communications）

如何提高癌癥疫苗的免疫刺激效率？

據(jù)介紹，此次成果隸屬于癌癥免疫治療的大范疇——它是指通過各種手段調(diào)動(dòng)機(jī)體的免疫系統(tǒng)，來(lái)對(duì)癌細(xì)胞進(jìn)行識(shí)別和殺傷的一種治療方法。

其優(yōu)點(diǎn)在于，可以充分利用機(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)癌細(xì)胞的識(shí)別作用，不僅能殺傷原位腫瘤，還能殺傷難以被人察覺的轉(zhuǎn)移瘤。

另外，由于免疫記憶效應(yīng)的存在，患者在接受免疫治療之后，其免疫系統(tǒng)仍能保護(hù)機(jī)體免受癌細(xì)胞的再次侵襲。

因此，作為一種新的癌癥治療方法，癌癥免疫治療展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，并讓人們看到了攻克癌癥難關(guān)的一線曙光。

目前，癌癥免疫治療主要包括：免疫檢查點(diǎn)阻斷療法、嵌合抗原受體 T 細(xì)胞療法和癌癥疫苗等。其中，癌癥疫苗可以促進(jìn)腫瘤特異性免疫刺激，是最重要的免疫治療策略之一，在癌癥的預(yù)防和治療上具有巨大潛力。

然而，在開發(fā)癌癥疫苗上，盡管科研人員耕耘已久，但卻依舊處于癌癥預(yù)防的階段。要想在癌癥患者中引發(fā)實(shí)質(zhì)性免疫應(yīng)答，仍然面臨不小的挑戰(zhàn)。

核心原因在于這些疫苗的免疫原性較弱，而這是由于免疫抑制性的腫瘤微環(huán)境、以及這些疫苗中的抗原與特定患者的腫瘤之間的相關(guān)性較低等因素造成的。

但這并非“無(wú)解之題”，事實(shí)上通過使用患者自身的抗原來(lái)制備的癌癥疫苗，能最大程度地保留腫瘤特異性抗原，可以很好地提高癌癥疫苗的免疫刺激效率。基于此，吳富根開展了本次工作。

（來(lái)源：Nature Communications）

其他微米泡是否也能用于癌癥疫苗？

如前所述，此次課題的確定源于吳富根學(xué)生無(wú)意間發(fā)現(xiàn)的四組分藥物對(duì)于微米泡的高效誘導(dǎo)現(xiàn)象。他們當(dāng)即覺察到，該現(xiàn)象可能具有很高的研究?jī)r(jià)值，并決定集中精力推進(jìn)。

期間，研究團(tuán)隊(duì)先對(duì)四組分藥物進(jìn)行優(yōu)化，并嘗試將其中的酪氨酸激酶抑制劑進(jìn)行替換，確定凡是包含四種酪氨酸激酶抑制劑的藥物，都會(huì)具備誘導(dǎo)微米泡生成的能力。

然后，針對(duì)四組分納米藥物對(duì)于不同細(xì)胞誘導(dǎo)出泡的能力、以及出泡過程，課題組做以詳細(xì)的評(píng)估，借此確定了藥物誘導(dǎo)細(xì)胞出泡的普適性。

接著，他們測(cè)試了納米藥物在體外刺激免疫系統(tǒng)的能力，發(fā)現(xiàn)它確實(shí)有作為癌癥疫苗的潛在可能性。

隨后，在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于納米藥物的腫瘤靶向性、腫瘤區(qū)域原位出泡的能力、免疫刺激效果和癌癥治療效果，課題組又做以多方位的評(píng)價(jià)。

最后，對(duì)于腫瘤細(xì)胞來(lái)源的微米泡，則進(jìn)行了全面的表征。得到審稿意見之后，又對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行反復(fù)推敲和補(bǔ)充。

（來(lái)源：Nature Communications

目前，圍繞此次發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞來(lái)源微米泡，課題組正在開展新的研究，包括探索不同種類細(xì)胞來(lái)源的微米泡，在機(jī)體免疫刺激方面的效果、以及將它們用作癌癥疫苗的可行性等。

此外，他們還會(huì)將微米泡進(jìn)一步納米化，并讓其負(fù)載抗癌藥物，從而研究這種囊泡在藥物遞送方面的應(yīng)用前景，以及相比納米載體到底有哪些優(yōu)勢(shì)。

同時(shí)，其也希望能在實(shí)際的臨床實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證這項(xiàng)成果的治療效果，因此十分期待可以攜手業(yè)界，推進(jìn)成果的臨床轉(zhuǎn)化。

參考資料：

1.Guo, Y., Wang, S. Z., Zhang, X., Jia, H. R., Zhu, Y. X., Zhang, X., ... & Wu, F. G. (2022). In situ generation of micrometer-sized tumor cell-derived vesicles as autologous cancer vaccines for boosting systemic immune responses.?Nature Communications, 13, 6534.