第一作者
我國(guó)科學(xué)家成功架起對(duì)抗癌細(xì)胞的“直擊”通道
如果將細(xì)胞比喻為生產(chǎn)生物分子的工廠，那么外泌體就是攜帶這些分子的運(yùn)載器，它們能夠直接進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)部，釋放所攜帶的物質(zhì)，進(jìn)而影響受體細(xì)胞。近年來(lái)，外泌體被用于探索治療人類(lèi)疾病的藥物分子遞送載體，在藥物研發(fā)領(lǐng)域表現(xiàn)出較大的應(yīng)用潛力。
前不久，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員楊慧帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，研發(fā)了一種納米流控芯片技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了外泌體藥物載體的高通量制備，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了新型外泌體藥物載體的抗腫瘤效果。該成果已于9月2日以封面文章形式發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Small》。
據(jù)楊慧介紹，外泌體的直徑大約為30-200納米，作為一種天然的細(xì)胞間物質(zhì)載體，可以分泌到細(xì)胞外空間或體液，通過(guò)生物分子的轉(zhuǎn)移和傳遞，來(lái)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的通訊。
楊慧說(shuō)，將外源物質(zhì)裝載到外泌體中，有一些傳統(tǒng)方法，比如電穿孔法，但這種方法存在著裝載效率過(guò)低、極易破壞外泌體完整性和功能性的缺點(diǎn)，這讓外泌體在生物醫(yī)藥應(yīng)用上面臨重大挑戰(zhàn)。
楊慧團(tuán)隊(duì)就此提出一種名為“外泌體納米穿孔器”的高通量芯片，可將多種外源物質(zhì)裝載到外泌體中，并獲得大量裝有藥物的無(wú)損傷外泌體樣品。
此成果論文第一作者、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院博士研究生郝銳說(shuō)，“外泌體納米穿孔器”借助納米流體芯片技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)外泌體藥物載體制備條件的高度可控。
據(jù)他介紹，研究團(tuán)隊(duì)制造了結(jié)構(gòu)精密的納米級(jí)通道，實(shí)現(xiàn)了3萬(wàn)個(gè)模塊的并行工作，可極大提高工作效率。借助納米通道，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)外泌體進(jìn)行機(jī)械擠壓和流體剪切，在外泌體膜表面，產(chǎn)生短暫存在但不破壞生物膜結(jié)構(gòu)的納米孔，促進(jìn)外源物質(zhì)分子從周?chē)芤哼M(jìn)入外泌體，從而實(shí)現(xiàn)了外泌體藥物載體的無(wú)損傷制備。
研究團(tuán)隊(duì)為進(jìn)一步驗(yàn)證“外泌體納米穿孔器”的有效性，選取阿霉素作為驗(yàn)證對(duì)象。阿霉素作為一類(lèi)抗生素類(lèi)藥物，常作為腦膠質(zhì)瘤、惡性淋巴瘤、乳腺癌以及肺癌等各類(lèi)癌癥的治療藥物。
最終，研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)了“外泌體納米穿孔器”可以將其高效裝載到外泌體中，載藥外泌體可以將阿霉素，運(yùn)輸?shù)椒伟┘?xì)胞和腫瘤球中，并誘導(dǎo)癌細(xì)胞死亡和抑制腫瘤球生長(zhǎng)。
“研究結(jié)果表明，我們開(kāi)發(fā)的納米流控芯片，確保了含藥外泌體的活性，同時(shí)架起了對(duì)抗癌細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等的‘直擊通道’，在不產(chǎn)生免疫反應(yīng)的情況下釋放內(nèi)含藥物，這是外泌體藥物臨床應(yīng)用的重要前提。”楊慧說(shuō)。
目前，研究團(tuán)隊(duì)正在努力將這一納米流控系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。楊慧介紹，未來(lái)，基于納米流控芯片技術(shù)，實(shí)現(xiàn)外泌體載藥的新策略，有望發(fā)展成為一個(gè)平臺(tái)型工具，將具有生物學(xué)意義和臨床治療作用的不同外源物質(zhì)裝載到外泌體中，在生物學(xué)研究和無(wú)細(xì)胞治療方法開(kāi)發(fā)上得到更多應(yīng)用。
中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 邱晨輝 來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)
