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7月1日科技日报报道:清华大学基础医学院科研团队与解放军总医院第一医学中心科研团队联合海南医科大学第一附属医院呼吸与危重症科、重庆金凤实验室等的科研团队,研究并开发了一种“外泌体雾化疗法”,为肺纤维化提供了新型治疗策略。相关研究论文刊登在《自然》子刊《信号转导和靶向治疗(Signal Transduction and Targeted Therapy)》上。临床试验证实:雾化吸入人脐带间充质干细胞来源外泌体治疗安全性良好,未出现严重不良事件。肺炎引起的肺纤维化患者在治疗后影像学检查显示病灶显著好转,纤维化进程得到逆转。
肺纤维化:肺部的“隐形杀手”
正常的肺就像一块富有弹性的海绵,肺泡如同海绵里密密麻麻的小孔,是气体交换的基本场所。而肺泡之间相连的部分,被称为肺间质,由结缔组织、血管、淋巴管等构成,别看它“默默无闻”,却在联结、支撑、固定、营养和代谢支持等方面发挥着关键作用,正是它赋予了肺组织良好的顺应性和弹性回缩力,使肺泡能在呼吸过程中自如地扩张与回缩,保障高效的气体交换。
然而,当肺组织发生纤维化时,情况就变得糟糕了。简单来说,肺纤维化就像是受损的肺组织在自我修复时“跑偏了”,留下了难看又麻烦的“瘢痕”。原本柔软、富有弹性的肺结构被破坏,变得像丝瓜瓤或蜂窝一样,失去了正常的扩张和回缩能力,患者自然就会感到呼吸困难。由于其慢性、进行性发展且难以根治的特性,肺纤维化被无奈地喻为“不死的癌症”。
肺纤维化主要分为两大类。一类是特发性肺纤维化,病因至今仍是个谜,预后情况也不容乐观;另一类是继发性肺纤维化,有较为明确的诱因,常常继发于风湿免疫性疾病、感染等,比如新冠疫情后出现的感染相关性肺纤维化。
肺纤维化早期症状非常隐匿,很容易被忽视,可能只是让人感觉有点疲劳,或者活动耐力稍有降低。但随着病情的发展,肺部弹性持续下降,换气功能受到严重影响,症状就会逐渐明显且不断加重。大部分患者会出现持续性干咳,稍微活动一下就气喘吁吁,严重时,即使安静地坐着或躺着,也会呼吸困难。少数患者还可能伴有咯血、胸痛和喘鸣等症状。
除了直接影响肺部功能,肺纤维化还会引发一系列并发症。它会导致低氧血症,长期的低氧状态以及肺部结构的改变,无疑会大大增加心脏的负担,进而诱发或加重肺动脉高压、右心衰竭等心血管问题。此外,肺纤维化患者往往还伴有营养不良、代谢紊乱以及心理疾病,严重影响生活质量。
外泌体:细胞间的“通信兵”
外泌体,是一种直径为30-150nm的细胞外囊泡,简单来说,它就像是细胞派出的“小使者”,内含上千种蛋白质、mRNA(信使核糖核酸)等重要物质,在细胞间的信息传递、免疫应答、炎症调控等过程中扮演着关键角色,堪称细胞间的“通信兵”。
此次研究采用的“外泌体雾化疗法”,是将外泌体通过专门的医疗装置雾化成极细微的颗粒,患者只需吸入这些颗粒,外泌体就能直接、高效地抵达肺部病灶区域。更神奇的是,外泌体表面表达的受体就像一个个精准的“导航仪”,能够识别并结合其配体,从而实现对肺纤维化病灶的靶向富集,大大增强了治疗的精准性。
为了确保外泌体的质量和安全性,研究团队建立了一套严格且标准化的外泌体制备与质量控制体系,对人脐带间充质干细胞来源外泌体的miRNA、蛋白质和代谢物特征进行了系统表征。
动物实验为“外泌体雾化疗法”的有效性提供了有力证据。实验表明,经过雾化吸入的人脐带间充质干细胞外泌体能够精准地靶向富集于肺组织,显著改善博来霉素诱导的小鼠肺纤维化进程。与对照组相比,治疗组小鼠的生存率从20%提升至80%,肺体积明显恢复,肺损伤程度减轻,血氧饱和度及肺功能指标也都得到了显著改善。
在临床研究方面,团队开展的临床试验采用随机、单盲、安慰剂对照设计,共纳入24例肺纤维化患者。结果令人欣喜:雾化吸入人脐带间充质干细胞来源外泌体治疗肺纤维化安全性良好,没有出现严重不良事件。与仅接受常规药物治疗的对照组相比,接受联合治疗(药物治疗和外泌体雾化治疗)的患者在肺功能和呼吸健康状态方面均有显著改善。其中,2例肺炎引起的肺纤维化患者在治疗后,影像学检查显示病灶显著好转。
尽管“外泌体雾化疗法”展现出了令人鼓舞的前景,但从实验室到临床广泛应用,还有很长的路要走?;蛐碓诓痪玫慕矗?/span>“一喷一吸”治疗肺纤维化将成为现实。
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