近日,Cell子刊《Matter》报道了北京理工大学团队题为“Engineered extracellular vesicles as a next-generation vaccine platform”的最新综述。论文的第一作者为北京理工大学前沿交叉科学研究院陆梅研究员和国家纳米科学中心邢昊楠博士,通讯作者为陆梅研究员、邢昊楠博士、军事医学研究院郑爱萍研究员、国家纳米科学中心梁兴杰研究员(北理工兼职教授),北理工黄渊余教授对论文提出了宝贵的建议,北理工为论文第一通讯单位。
新冠疫情的爆发和传播严重影响了世界卫生系统和经济体系,也凸显了疫苗研发对于快速应对下一个新发突发传染病的重要性。此外,肿瘤疫苗为肿瘤免疫治疗提供了一种全新的策略,近年来备受瞩目。与传统疫苗相比,纳米疫苗可提供高密度的抗原表位,具有自佐剂特性及抗原呈递能力等优势,以高效诱导中和性抗体滴度和细胞免疫反应。在各类纳米疫苗体系中,腺病毒(Ad)载体和脂质纳米颗粒(LNPs)等递送平台发展迅猛,目前已有多款疫苗产品上市。尽管如此,如何提高纳米疫苗的安全性和递送效率仍是其临床转化的重要挑战。
外泌体作为下一代纳米疫苗的重要发展方向具有多种有利优势。与合成载体相比,外泌体更安全,免疫原性低,这有利于其多次接种。除了良好的安全性外,外泌体是核酸、蛋白、脂质等多种货物分子的天然媒介,已被广泛开发应用于药物高效递送。此外,外泌体还具有免疫调控、淋巴靶向及跨过生物膜屏障等能力,并且作为一种无细胞疫苗,外泌体具有比细胞疫苗更长的体内半衰期和淋巴迁移能力。
本论文全面综述了工程化外泌体疫苗平台的最新研究进展,特别是其应用于攻克感染性疾病和治疗肿瘤领域。同时,论文重点介绍了将蛋白和mRNA抗原载入外泌体中的基因工程和非基因工程策略,并详细阐述每种设计策略的基本原理。此外,本篇论文对外泌体疫苗的临床转化、工业研发管线、当前挑战及未来发展方向等方面进行了深入探讨。随着外泌体研究的不断深入,加之学术界和工业界的持续投入,工程化外泌体疫苗有望迎来临床转化。(图1)
图1 工程化外泌体疫苗平台的设计、免疫调控及应用
论文链接: https://www.cell.com/matter/abstract/S2590-2385(24)00491-0
作者简介:
梁兴杰,国家纳米科学中心研究员,北京理工大学兼职教授,博导,中国科学院“百人计划”研究员,国家“杰出青年”基金获得者,教育部长江学者特聘教授、中组部万人计划领军人才、科技部中青年科技创新领军人才、美国医学与生物工程院(AIMBE)Fellow、973重大研究计划项目首席科学家。主要从事纳米结构的生物学效应,以及设计构建纳米药物提高药物输送效率并研究其克服临床适应性耐受的作用机制。已在Nat Nanotech, Nat Biomed Eng、PNAS,Sci Adv、Nat Commun等学术期刊发表论文300余篇,文章引用率超25000次,H-index > 86。现担任《Exploration》主编,《Biomaterials》期刊副主编等学术职务。
黄渊余,北京理工大学教授,博导,国家级青年人才、斯坦福大学全球前2%顶尖科学家(连续三年)、北京市科技新星,获得北京市自然科学一等奖(第九)、广西自然科学一等奖(第五)、中美纳米医学与纳米生物技术学会“未来之星”等荣誉。主要围绕核酸技术与药物/疫苗开展研究,以第一/通讯作者在Sci Adv、Signal Transduct Target Ther、Adv Mater、Adv Sci、Nano Today等期刊发表论文近70篇,共发表论文100余篇;申请专利20余件;作为课题或项目负责人承担国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目10余项。中国生物物理学会纳米生物学分会秘书长, Exploration创刊副主编(Wiley出版)、多个期刊(青年)编委。
陆梅,北京理工大学研究员,博导,主要从事外泌体核酸药物与疫苗相关研究,作为项目负责人主持国家自然科学基金面上项目和青年基金项目、北京市自然科学基金等项目8项,作为子课题负责人主持国家重点研发计划项目1项;以第一/通讯作者在Matter、Acc Chem Res、Adv Mater、Biomaterials、Acta Pharm Sin B、Acta Biomater等学术期刊发表高水平SCI论文约30篇;参编Springer Nature及CRC Press等英文书籍3本,授权发明专利2项;获得沈阳市自然科学学术成果奖二等奖、北理工学科交叉人才培养教育教学成果奖特等奖、《药学学报》年度优秀论文等荣誉,指导学生获得北理工第二十一届“世纪杯”创业竞赛金奖和学生课外学术科技作品竞赛三等奖;担任中国抗癌协会纳米肿瘤学专业委员会青年委员,Exploration、Extracellular Vesicle、Asian J Pharm Sci等多个国际期刊青年编委。