撰文︱杨钰欣,刘金虎
责编︱王思珍
炎症是肿瘤、类风湿关节炎及动脉粥样硬化等多种重大疾病的关键诱因,其核心病理机制与免疫细胞(如巨噬细胞和T细胞)的功能失调密切相关[1, 2]。异常激活的免疫细胞会过度分泌炎症介质,从而引发慢性炎症反应并导致不可逆的组织损伤[3]。近年来,研究人员注意到免疫细胞及其组分的优越生物相容性、固有靶向特异性和免疫调节能力,逐步将其应用于疾病治疗和药物递送领域[4, 5]。
近日,山东大学张娜/刘永军团队在药学领域顶级期刊Acta Pharmaceutica Sinica B上发表了题为“Advances in immune cell-based therapeutic agents for the treatment of inflammation-related diseases”的综述文章。该综述创新性提出基于免疫细胞的治疗制剂(Immune Cell-based Therapeutic Agents,ICTA)——基于完整免疫细胞、免疫细胞膜或免疫细胞衍生的胞外囊泡制备的治疗制剂或递送载体。同时,系统探讨通过纳米工程、基因工程及膜融合工程构建ICTA的工程化策略,及其与先进递送装置的整合应用。此外,该文还论述了ICTA在肿瘤、类风湿性关节炎、糖尿病、动脉粥样硬化、阿尔茨海默病、炎症性肠病、缺血/再灌注损伤、败血症和噬血细胞性淋巴组织细胞增多症等多种炎性相关疾病中的临床前及临床试验进展,并概述了ICTA临床转化过程中的机遇与挑战。这些见解为开发具有临床应用潜力的ICTA建立了跨学科设计框架,旨在为理性设计ICTA奠定理论基础与构建范式,加速ICTA转化为安全、有效、可及的主流疗法,以满足炎症相关疾病的临床需求。山东大学药学院2023级硕士研究生杨钰欣、2023级博士研究生刘金虎为该文章的共同第一作者,张娜教授、刘永军教授为共同通讯作者。
本文首先总结了关键免疫细胞(巨噬细胞、中性粒细胞、T细胞、NK细胞、树突状细胞、B细胞、髓源性抑制细胞和肥大细胞)的生物学特性及其在炎症相关病理中的作用,为精确调节炎症过程提供了免疫学基础。
ICTA的工程化策略
三十年来,ICTA在肿瘤治疗和免疫相关疾病治疗方面展现出重要的应用潜力。迄今为止,包括巨噬细胞、中性粒细胞、T细胞、NK细胞和树突状细胞在内的免疫细胞及其细胞膜或外泌体已被设计为治疗制剂或递送载体。ICTA的现有工程化策略主要包括纳米工程、基因工程和膜融合工程三类,这些构建策略能够增强完整免疫细胞、免疫细胞膜或免疫细胞衍生的胞外囊泡的功能及活性,进一步提高其有效性和安全性,助力ICTA的基础研究和临床转化(图1)。
图1 ICTA的工程化策略示意图
(图源:Yuxin Yang, Jinhu Liu, et al., Acta Pharmaceutica Sinica B, 2026)
三、ICTA与新型递送装置的结合
目前,ICTA主要通过静脉注射进行全身给药,可以采用高效液相色谱、超高效液相色谱等方法来测定特定组织中的药物浓度,利用流式细胞术或共聚焦成像技术追踪荧光标记的治疗制剂,并利用高分辨率磁共振成像、高灵敏度正电子发射计算机断层扫描和光声成像等技术进行实时体内监测。尽管这些制剂与游离药物相比显著提高了靶向效率,但它们仍受到诸如血管屏障、内皮屏障和细胞外基质等生物屏障的限制。将ICTA与支架、微针等新型给药装置相结合,可以克服生物屏障,进一步提升治疗效果(图 2)。
图2 新型递送装置助力ICTA的发展
(图源:Yuxin Yang, Jinhu Liu, et al., Acta Pharmaceutica Sinica B, 2026)
四、ICTA用于炎症相关疾病的治疗
现阶段,进入临床试验的ICTA主要集中在对完整免疫细胞进行基因工程化改造,而通过纳米工程或膜融合工程开发的ICTA大多仍处于临床前探索阶段。ICTA作为治疗制剂或递送载体,在炎性相关病理微环境中发挥恢复稳态的作用。本文系统论述了ICTA在多种炎性相关疾病(如肿瘤、类风湿性关节炎、糖尿病、动脉粥样硬化、阿尔茨海默病、炎症性肠病、缺血/再灌注损伤、败血症和噬血细胞性淋巴组织细胞增多症)中的应用现状。
五、临床应用与挑战
ICTA在炎性相关疾病的治疗中展现出巨大潜力。其中,利用完整免疫细胞制备的嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)和嵌合抗原受体巨噬细胞(CAR-M)等工程化活细胞产品,能够精准清除病变细胞,已在临床应用,备受关注。
目前,ICTA的应用已从肿瘤领域广泛拓展至非肿瘤炎性相关疾病。临床研究证实,通过CAR-T靶向清除致病性免疫细胞,能够有效缓解系统性红斑狼疮等自身免疫性疾病,这充分证实ICTA在免疫调节方面的广泛临床适用性。
然而,ICTA的临床应用仍面临众多挑战。部分疗法在临床试验中因疗效不足而终止,这主要与制造工艺、细胞体内稳定性及持久性等复杂技术瓶颈相关。此外,治疗相关的安全性风险,如过度免疫反应,也是临床转化必须克服的关键障碍。为了突破上述限制,研究人员正探索多种优化策略。例如,开发更精准的调控技术、改善递送效率及调控疾病微环境等,旨在全面提升ICTA的靶向性、安全性和作用持久性,以拓宽其临床应用前景。
图3 ICTA治疗炎症相关疾病的概图
(图源:Yuxin Yang, Jinhu Liu, et al., Acta Pharmaceutica Sinica B, 2026)
六、综述与展望
本文创新性提出并阐述ICTA作为一种新兴的炎症相关疾病治疗制剂,系统总结通过纳米工程、基因工程与膜融合工程开发ICTA的理性构建策略,并对比评估其临床转化的潜力与难点。尽管前景广阔,但ICTA的临床转化面临诸多挑战:生产的标准化与规模化困难、体内动态行为难以量化评估、疾病异质性导致通用方案缺乏等。未来需要多平台协同与跨学科技术整合,持续推动ICTA的临床转化。该文章有望为ICTA发展为安全、有效、可及的主流治疗手段,提供基于跨学科融合的设计思路与理论框架。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.apsb.2026.01.013
杨钰欣(左一),刘金虎(左二),张娜(右二),刘永军(右一)
第一作者简介:杨钰欣,山东大学药学院2023级硕士研究生,主要从事巨噬细胞体内工程化相关研究,在ACS Nano、Acta Pharm Sin B等期刊发表学术论文3篇。
第一作者简介:刘金虎,山东大学药学院2023级博士研究生,主要从事巨噬细胞制剂用于肿瘤治疗的相关研究。截至目前,以第一作者在Nat Commun等期刊发表学术论文7篇,授权国家专利5项。主持国家自然科学基金青年学生基础研究项目1项,并入选中国科协青年科技人才培育工程博士生专项。
通讯作者简介:张娜,山东大学药学院教授,国家(山东)重大新药创制平台临床前药代动力学平台主任,人卫版《生物药剂学与药物动力学》主编,教育部新世纪优秀人才,山东省泰山产业领军人才,中国抗癌协会纳米肿瘤学专业委员会常务委员,中国药学会纳米药物专业委员会委员。长期从事靶向纳米递药系统及生物药剂学研究。先后承担国家级、省部级课题23项,在Nat Commun、Adv Mater、J Control Release等期刊发表研究论文160余篇,授权专利27项。连续10年入选Elsevier中国高被引学者,连续5年荣登药学领域全球2%顶尖科学家榜。
通讯作者简介:刘永军,山东大学药学院教授,国家高层次青年人才,泰山学者青年专家,山东大学杰出中青年学者。中国生物物理学会材料生物学与智能诊疗技术专业委员会委员,中国抗癌协会纳米肿瘤学专业委员会青年委员,Asian J Pharm Sci杂志青年编委。主要研究领域为细胞药物靶向递送系统用于肿瘤诊疗研究。近年来主持国家自然科学基金、山东省重点研发计划等10余项,在Nat Commun、ACS Nano、J Control Release等杂志上发表论文60余篇,获得授权发明专利10余项。
基金支持:国家自然科学基金(82373805, 82373809, 825B2116, 82204295),山东优秀青年基金和省级自然科学基金(ZR2022YQ76, ZR2022QH22)。
转载须知:“逻辑神经科学”特邀稿件,且作者授权发布;本内容著作权归作者和“逻辑神经科学”共同所有;欢迎个人转发分享,未经授权禁止转载,违者必究。
【神经科学/脑科学/神经生物学科研服务系列汇总】
【神经科学/脑科学/神经生物学科研培训系列汇总】
(点击蓝色标题阅读全文)
联系方式:15108204441(电话),Wang_Sizhen(微信)
“逻辑神经科学”微信群:文献学习
扫码添加微信,并备注:逻辑-文献-姓名-单位-研究领域-学位/职称
(注:不按要求格式备注,则不通过好友申请)
=
参考文献
1. Medzhitov R. The spectrum of inflammatory responses. Science 2021;374:1070-75.
2. McInnes I. B., Gravallese E. M. Immune-mediated inflammatory disease therapeutics: Past, present and future. Nat Rev Immunol 2021;21:680-86.
3. Neurath M. F. Strategies for targeting cytokines in inflammatory bowel disease. Nat Rev Immunol 2024;24:559-76.
4. Krishnan N., Jiang Y., Zhou J., Mohapatra A., Peng F.-X., et al. A modular approach to enhancing cell membrane-coated nanoparticle functionality using genetic engineering. Nat Nanotechnol 2023;19:345-53.
5. You Q., Liang F., Wu G., Cao F., Liu J., et al. The landscape of biomimetic nanovesicles in brain diseases. Adv Mater 2023;36:e2306583.
编辑︱王思珍
本文完