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肺炎是一種影響肺部的急性呼吸道感染，是由細菌、病毒等感染所致的嚴重的肺部炎症，是全世界因感染導致死亡的主要原因之一。炎症作為一種免疫反應，是機體的一種防禦機制，是機體許多生理和病理過程的基礎。一般來說，急性炎症反應可以幫助機體修復傷口或抵抗病原體的感染。目前，許多抗炎藥物已進入臨床，開發靶向給藥系統來調節局部炎症免疫反應，對潛在降低藥物使用劑量進而減少毒副作用有重要意義。
近日，蘇州大學汪超教授帶領團隊與美國UCLA顧臻教授課題組在Cell Press細胞出版社期刊Matter上發表題為"Calming Cytokine Storm in Pneumonia by Targeted Delivery of TPCA-1 Using Platelet-derived Extracellular Vesicles"的論文，研究人員利用血小板與炎症部位內在的親和力，設計了用於肺炎靶向遞送的血小板衍生細胞外囊泡（PEVs）藥物載體。
研究亮點：
1）在急性肺損傷(ALI)小鼠模型中，血小板活化後產生的血小板衍生囊泡（PEVs）可以選擇性地高效靶向肺炎組織；
2）PEVs通過負載可抑制炎症因子產生的TPCA-1，可有效抑制肺部炎症細胞浸潤，平息局部細胞因子風暴；
3）PEVs可以作為一個通用型遞藥平臺，選擇性地靶向各種炎症部位，包括慢性動脈粥樣硬化斑塊、類風溼性關節炎和與皮膚相關的傷口處。
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肺炎治療面臨挑戰
肺炎是一種影響肺部的急性呼吸道感染，是由細菌、病毒等感染所致的嚴重的肺部炎症，是全世界因感染導致死亡的主要原因之一。炎症作為一種免疫反應，是機體的一種防禦機制，是機體許多生理和病理過程的基礎。一般來說，急性炎症反應可以幫助機體修復傷口或抵抗病原體的感染。然而，某些感染可引起壓倒性的局部/全身炎症反應，導致危及生命的疾病，有證據表明重症肺炎患者存在細胞因子風暴症候群（Cytokine storm syndrome，CSS），即機體感染後產生不受控制和功能失調的免疫反應，涉及淋巴細胞和巨噬細胞的持續激活和擴增，分泌大量的細胞因子，導致細胞因子風暴。如何緩解細胞因子風暴可能是挽救重症肺炎患者生命的重要策略之一。
目前，許多抗炎藥物已進入臨床，諸如針對白細胞介素-1 (IL-1)、白細胞介素- 6 (IL- 6)和腫瘤壞死因子-α (TNF-α)的選擇性細胞因子阻滯劑和激素類廣譜的免疫抑制劑等，其療效也在多種急性、慢性炎症的臨床治療中得到驗證。然而，大劑量使用抗炎類藥物（例如激素）雖然可以有效抑制免疫反應，但廣泛的全身的免疫抑制也會導致嚴重的不良反應和後遺症，如股骨頭壞死等，極大地影響了患者愈後的生活質量。因此，開發靶向給藥系統來調節局部炎症免疫反應，對潛在降低藥物使用劑量進而減少毒副作用有重要意義。
▲圖1 血小板衍生囊泡載體遞藥策略緩解肺炎中細胞因子風暴
要點1：在急性肺損傷(ALI)小鼠模型中，血小板活化後產生的囊泡（PEVs）可以選擇性地高效靶向肺炎組織
研究人員首先探究了PEVs在體內特異性靶向肺炎的能力。在急性肺損傷（ALI）小鼠模型中尾靜脈注射螢光探針標記的PEVs，注射兩小時後，與其他臟器比，肺部呈現出最強的螢光信號，而對照組（如PEVs處理的健康小鼠或者單純染料處理的肺炎小鼠）螢光信號主要位於肝脾部，證實了PEVs對急性炎症性肺組織具有較好的靶向能力。
▲圖2 PEVs在體內特異性靶向肺炎組織
要點2：PEVs通過負載抗炎藥物，可有效抑制肺部炎症細胞浸潤，平息局部細胞因子風暴
接著，研究人員將裝載抗炎小分子藥物TPCA-1的血小板衍生細胞外囊泡經靜脈注入ALI小鼠，圖3展示了在肺炎組織處的炎性細胞因子水平和免疫細胞浸潤水平，研究人員發現，相比於純藥處理，該靶向策略可以通過抑制肺部局部的炎症細胞浸潤和降低局部細胞因子風暴，顯著提高急性肺損傷的肺炎治療效果。
▲圖3 靶向遞藥策略可有效緩解肺部細胞因子風暴
要點3：PEVs可以作為一個通用型遞藥平臺，選擇性地靶向各種炎症部位，包括慢性動脈粥樣硬化斑塊、類風溼性關節炎和與皮膚相關的傷口處
研究人員還發現，這種技術還可以選擇性地靶向其他炎症部位，圖4展示了在動脈粥樣硬化斑塊、類風溼性關節炎和與皮膚損傷傷口等處，螢光探針標記的PEVs可較有效的富集，相比於對照組，炎症部位展現出了較強的螢光信號。可見，PEVs可以作為一個通用型靶向炎症的遞藥平臺，用於炎症部位的診斷或者治療。
▲圖4 PEVs作為通用型靶向炎症的遞藥平臺
研究人員表示，將繼續在動物模型上對這一新型給藥策略的安全性和有效性進行系統性評估，探究其對治療急性肺炎及其他一些炎症的臨床前景。
小結
綜上所述，作者利用血小板與炎症部位內在的親和力，設計了用於肺炎靶向遞送的血小板衍生細胞外囊泡（PEVs）藥物載體。基於炎症的靶向遞藥策略可以調節局部炎症免疫反應，對潛在降低藥物使用劑量進而減少毒副作用和全身的免疫抑制有重要意義。
第一作者：麻慶樂、範親
通訊作者：汪超、顧臻
通訊單位：蘇州大學、UCLA
參考文獻
Ma et al. Calming Cytokine Storm in Pneumonia by Targeted Delivery of TPCA-1 Using Platelet-derived Extracellular Vesicles. Matter (2020)
https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.05.017
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238520302502
來源：CellPress細胞科學
1980-2020
原標題：《【學術前沿】汪超/顧臻團隊：新遞藥策略緩解細胞因子風暴 | CellPress論文速遞》
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