搭建“細胞工廠” 生產“細胞藥物”
“細胞外囊泡是細胞之間進行‘交流’的一種工具。它們(men) 就像一個(ge) 個(ge) 納米級的‘信息包’，讓細胞在相互‘見不到麵’時也能共享信息，在受精、免疫反應、疾病過程、細胞生長和組織修複等生命活動中都具有重要作用。”3月20日，上海海洋大學教授楊光華接受采訪時告訴記者，其團隊開發出一種細胞外囊泡高效穩定生產(chan) 平台，相關(guan) 成果發表於(yu) 《科學報告》。
中國科學院動物研究所等單位不久前也開發了細胞外囊泡數據庫，收集、整合和展示了細胞外囊泡介導的千餘(yu) 條相互作用事件。細胞外囊泡的開發利用越來越受到重視。
構建體(ti) 外不凋亡的細胞素
統計顯示，已發表和正在進行中的臨(lin) 床研究對於(yu) 細胞外囊泡的一種——間充質幹細胞外泌體(ti) 治療腎髒疾病、骨關(guan) 節炎、中風、阿爾茨海默病、1型糖尿病等疾病均有探索。
“如果細胞外囊泡可以實現穩定生產(chan) ，未來它將有望能像藥物一樣用於(yu) 疾病的治療。”楊光華表示，但目前細胞外囊泡的大規模生產(chan) 並未實現，原因在於(yu) 分泌它的原代細胞在體(ti) 外培養(yang) 時會(hui) 不可避免地凋亡，隨著細胞傳(chuan) 代次數增加還會(hui) 分化直至停止增殖。
建造一個(ge) 能夠在體(ti) 外無限增殖的細胞係能夠解決(jue) 細胞外囊泡的高通量生產(chan) 問題。“隨著分子生物學的發展，我們(men) 探索通過基因介導插入的方式構建不變異和不衰老的永生細胞係。”楊光華介紹，團隊利用一種能夠激活端粒酶（與(yu) 衰老相關(guan) 的酶）活性的基因SV40LT，通過病毒載體(ti) 轉導技術，對胎盤絨毛膜間充質幹細胞進行基因編輯，獲得了一種可以不凋亡的間充質幹細胞係。試驗結果顯示，改造後的間充質幹細胞在體(ti) 外連續傳(chuan) 代50次後仍保持穩定的細胞形態、多向分化潛能和基因組完整性。
“通過進一步研究證明，基因SV40LT的引入使得細胞係在獲得無限壽命的同時能夠保持遺傳(chuan) 穩定性，且無致瘤轉化特征，具備臨(lin) 床應用的安全性。”楊光華說。
確保“出廠”外泌體(ti) 質量
改造後的間充質幹細胞係能否承擔起“工廠”的職能，持續穩定輸出外泌體(ti) 呢？
“不凋亡的間充質幹細胞未必能保證產(chan) 物一直不變，有研究也提示我們(men) 長時間的體(ti) 外傳(chuan) 代培養(yang) 可能會(hui) 改變所得外泌體(ti) 的屬性。”楊光華說，和現實中的工廠一樣，外泌體(ti) “出廠”前也需要進行質檢，以確保這些納米級大小的粒子是均一的。
質檢的步驟是應用單粒子幹涉反射成像傳(chuan) 感技術和透射電子顯微鏡技術，對經改造獲得的多個(ge) 代際之間的外泌體(ti) 進行形態學特征、粒徑分布和表麵標誌物表達等方麵的分析。
楊光華表示，質檢結果顯示，後代衍生出的外泌體(ti) 與(yu) 原代胎盤間充質基質細胞衍生出的外泌體(ti) 具有高度一致性。這意味著經過基因改造的胎盤絨毛膜間充質幹細胞係能夠持續穩定分泌外泌體(ti) ，可以作為(wei) 生產(chan) 用的高質量單細胞來源。
“我們(men) 還為(wei) 這一技術的規模化應用探索了相關(guan) 輔助指南，如采用無外源細胞外囊泡幹擾的化學限定培養(yang) 基，可以顯著提高純度和批次間的一致性。通過免疫捕獲等新型純化工藝可實現細胞外囊泡的高效分離和富集等。”楊光華說。
未來團隊將繼續構建相關(guan) 的疾病治療評估體(ti) 係、組織特異性遞送係統等，為(wei) 細胞外囊泡在精準醫學領域的轉化應用奠定基礎。（記者 張佳星）
