寧波材料所在仿生細(xì)胞外囊泡球形核酸治療肺纖維化方面取得進(jìn)展
特發(fā)性肺纖維化（IPF）是一種不可逆且致命的肺部疾病，其特征是肺泡上皮細(xì)胞持續(xù)損傷和細(xì)胞外基質(zhì)沉積。當(dāng)前FDA批準(zhǔn)的藥物如尼達(dá)尼布和吡非尼酮僅能輕微減緩疾病進(jìn)展，無法顯著延長中位生存期，且副作用嚴(yán)重，因此迫切需要開發(fā)新型治療策略。間充質(zhì)干細(xì)胞來源的細(xì)胞外囊泡（MSC-EVs）憑借抗炎和組織修復(fù)等特性，在肺纖維化治療中展現(xiàn)出巨大潛力，但其應(yīng)用仍面臨產(chǎn)量低、高度異質(zhì)和肺部遞送效率低下等多重挑戰(zhàn)。
中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所先進(jìn)診療材料與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室基因診療材料團(tuán)隊(duì)王凱喆副研究員長期從事DNA工程化細(xì)胞外囊泡生物診療材料研究。近日，該團(tuán)隊(duì)與寧波市第二醫(yī)院董昭興教授和上海大學(xué)李江教授合作，基于上述問題開發(fā)了一種仿生細(xì)胞外囊泡球形核酸（BEV-SNA）平臺，用于治療IPF。
研究人員通過將原代間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）機(jī)械擠壓得到的仿生細(xì)胞外囊泡（BEVs）與膽固醇修飾的單鏈DNA（chol-ssDNA）通過疏水共組裝，獲得具有三維伸展結(jié)構(gòu)的BEV-SNA。在保持干細(xì)胞特性的P0-P1代MSCs中，BEVs的產(chǎn)量較天然EVs增加了17.2倍。較裸的BEVs，BEV-SNA顯示出更強(qiáng)的ROS清除能力，可以減輕肺部的氧化應(yīng)激損傷。得益于其三維致密且?guī)ж?fù)電的DNA殼層，BEV-SNA能夠減少氣道粘液吸附，實(shí)現(xiàn)肺組織深部遞送，并在肺泡上皮細(xì)胞中高效攝取。在IPF模型中，BEV-SNA展現(xiàn)出多階段的治療效果，包括保護(hù)肺泡上皮細(xì)胞免受ROS損傷、抑制炎癥以及晚期的抗纖維化作用，可有效阻止纖維化進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了50%的存活率，為肺部藥物遞送和呼吸系統(tǒng)疾病治療提供了一種創(chuàng)新策略。
該研究以“Lung-Penetrating Biomimetic Extracellular Vesicle Spherical Nucleic Acids for Pulmonary Fibrosis Therapy Through ROS Scavenging and Anti-Inflammatory Effects”為題，發(fā)表于 Aggregate 期刊上（原文鏈接：https://doi.org/10.1002/agt2.70086）。通訊作者為寧波材料所王凱喆副研究員、寧波市第二醫(yī)院董昭興教授和上海大學(xué)李江教授。
本研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2020YFA0908900）、國家自然科學(xué)基金（U24A20377、82170074、22325406），浙江省自然科學(xué)基金（Y24H010013）、科創(chuàng)甬江2035重點(diǎn)項(xiàng)目（2024Z183）、寧波市呼吸系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心（2022L004）、寧波市自然科學(xué)基金（2022J241）、寧波市甬江人才工程（2023A-114-G）等項(xiàng)目的資助。
仿生細(xì)胞外囊泡球形核酸深入肺部遞送治療肺纖維化示意圖
（先進(jìn)診療材料與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室?王凱喆）