玻璃体视网膜疾病是临床上一类常见的眼部疾病，常导致视功能不可逆损伤，严重者致盲，现有疗法的疗效欠佳，需要频繁治疗并且存在副作用，急需发展更加先进和有效的治疗策略。

中国科学院过程工程研究所（以下简称过程工程所）生化工程国家重点实验室与首都医科大学附属北京朝阳医院的研究人员合作，利用自愈合大孔微球装载不同细胞来源的外泌体，获得了一系列可在眼内缓释外泌体的创新剂型，在多种玻璃体视网膜疾病动物模型上均显著抑制了病情进展，为慢性眼底病的治疗带来了新思路。

相关工作于10月23日发表在《自然-生物医学工程》（Nature Biomedical Engineering）上。

近年来，细胞疗法在眼科疾病治疗领域获得越来越多的关注，也在临床试验中显示出一定的疗效。然而，该创新疗法仍存在体内细胞存活率低、病理环境下细胞表型不稳定、细胞产品保存条件苛刻等一系列难题。已有研究表明，旁分泌是细胞发挥治疗作用的重要机制之一。因此，科研人员开始思考利用外泌体等更为稳定的细胞分泌成分作为药效组分，对眼部相关疾病进行治疗。

基于这一思路，过程工程所生化工程国家重点实验室的科研人员提出“类细胞”剂型的新策略，并联合北京朝阳医院开展交叉合作，进行玻璃体视网膜疾病治疗相关研究。

据介绍，首先，研究人员基于独创的自愈合大孔微球（Cap）负载外泌体（Exo），由此所构建的ExoCap体系可以在尺寸、内部结构、分泌行为等方面实现对功能性细胞的模拟；当在玻璃体腔内注射后，ExoCap可以在眼内向下沉降并滞留于玻璃体腔底部，避免了活细胞注射后悬浮于玻璃体腔而影响视线的问题；ExoCap进一步缓慢降解并持续释放其内装载的活性外泌体，有利于长期发挥药效。

研究人员认为，鉴于该体系构建的通用性和灵活性，可以根据治疗需求负载不同细胞来源的外泌体。小鼠视网膜缺血再灌注损伤（RIRI）模型证明，通过装载间充质干细胞外泌体（MExo）可以有效地阻止视网膜细胞凋亡，效果显著优于神经生长因子（NGF）治疗方案。另外，小鼠和食蟹猴致敏分枝杆菌性葡萄膜炎（PMU）模型证明，通过装载调节性T细胞外泌体（TrExo）可以抑制眼内炎症，副作用较糖皮质激素如曲安奈德（TA）治疗显著降低。

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基于食蟹猴PMU模型开展相关研究示意图及结果展示（研究团队供图）

研究人员表示，上述成果仍属于动物水平的临床前研究，实际临床疗效有待进一步研究。鉴于ExoCap仅包含细胞外泌体组分和FDA批准的聚乳酸类材料，并且在小鼠和食蟹猴模型中确认了安全性和有效性，该创新剂型具有较大的临床转化潜力。研究团队正在按照相关要求合作推进临床个体化治疗的研究。

该工作得到了国家自然科学基金项目、北京自然科学基金项目、北京顺义区科技成果转化协调服务平台建设基金、北京市医院管理中心“登峰”人才培养计划的支持。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41551-023-01112-3