外泌體是細胞分泌產生的一種囊泡型天然生物顆粒，在體內具有獨特的轉運路徑和生物學功能，以此創建的新劑型有望在體內復雜環境下實現精準遞送和預期療效，在腫瘤個體化治療領域具有廣闊的應用前景。
北京時間2021年10月14日，中國科學院過程工程研究所（以下簡稱過程工程所）生化工程國家重點實驗室科研人員在《科學—轉化醫學》（Science Translational Medicine）發表最新論文。他們創建了嵌合外泌體，實現了淋巴結和腫瘤組織的雙重靶向，以此激活了淋巴結內免疫應答并改善了腫瘤免疫微環境，通過上述雙效協同機制，在多種動物模型上顯著抑制了腫瘤進展，為腫瘤免疫治療帶來了新思路。
生化工程國家重點實驗室王雙博士為該論文第一作者，馬光輝研究員和魏煒研究員為共同通訊作者。
腫瘤免疫療法可以調動機體自身的免疫細胞識別殺傷腫瘤，是極具潛力的腫瘤治療新策略。現有的大部分腫瘤免疫治療側重于提升體內免疫細胞功能和數量，但通常難以克服實體腫瘤部位的免疫抑制微環境，使得瘤內浸潤的免疫細胞難以有效發揮其抗腫瘤功能。
受到免疫細胞外泌體具有免疫激活作用和腫瘤細胞外泌體具有腫瘤組織歸巢現象的啟發，過程工程所生化工程國家重點實驗室面向臨床應用的實際需求，結合十余年顆粒劑型、疫苗遞送和腫瘤免疫的研究經驗，提出了淋巴結-腫瘤雙靶向型外泌體用于雙效協同腫瘤免疫治療的新策略。
在最新的研究中，研究團隊選擇了具有強吞噬能力的巨噬細胞對腫瘤細胞核進行攝取，經過體外免疫馴化后形成免疫激活型巨噬-腫瘤雜合細胞。該細胞分泌的巨噬-腫瘤嵌合外泌體能夠繼承兩種來源細胞的功能：一方面，借助納米尺寸被動靶向淋巴結，依靠繼承于巨噬細胞的表面抗原提呈信號和內部免疫激活因子，激活腫瘤特異性的免疫應答；另一方面，繼承了腫瘤細胞的歸巢能力，主動靶向到腫瘤組織，利用攜帶的免疫激活因子改善瘤內的免疫抑制微環境。
通過上述空間雙重靶向和機制雙效協同的創新策略，能夠最大程度保證效應T細胞在瘤內發揮免疫殺傷，顯著提高免疫治療效果。
研究團隊進一步在淋巴瘤、乳腺癌、黑色素瘤多種類型的動物腫瘤模型上證明，嵌合外泌體可顯著抑制原位腫瘤、轉移性腫瘤及術后復發腫瘤的進展，效果遠優于現有的腫瘤疫苗和T細胞回輸策略。
據研究人員介紹，上述成果仍屬于臨床前研究，實際臨床療效仍有待進一步驗證。鑒于制備嵌合外泌體的材料均為患者自身細胞，該制劑在臨床腫瘤個體化治療領域具有較好的轉化前景。目前，已經通過醫院倫理批準完成了臨床前研究，并正在與醫院合作申請個體化臨床治療研究。
本工作歷經六年研究，是該團隊又一個具備臨床轉化潛力的創新劑型。近年來，馬光輝研究員和魏煒研究員發現和創制了一系列藥物和疫苗遞送新劑型，在動物模型上成功用于腫瘤、傳染病、炎癥性疾病的防治，并且部分劑型已通過醫院倫理批準進入個體化臨床前和臨床研究。
該工作得到了國家自然科學基金重點項目、國家自然科學基金創新群體項目、國家自然科學基金聯合基金項目、中科院戰略先導科技專項、國家重點研發計劃項目、生化工程國家重點實驗室開放基金和中國博士后基金的支持。