玻璃體視網(wǎng)膜疾病包括一系列威脅視力的疾病，可導(dǎo)致嚴(yán)重的不可逆視力喪失。目前臨床對玻璃體視網(wǎng)膜疾病的治療效果普遍不理想，治療往往會產(chǎn)生一些副作用。此外，經(jīng)常需要反復(fù)治療，導(dǎo)致患者依從性差。
近年來，研究人員探索了細(xì)胞治療眼科疾病的可能性。盡管取得了一些積極的成果，但細(xì)胞治療在眼科領(lǐng)域遇到了一系列問題，例如細(xì)胞存活率低、細(xì)胞表型不穩(wěn)定以及需要嚴(yán)格的儲存條件等等，這些都限制了這些細(xì)胞治療技術(shù)的臨床可行性。
2023年10月23日，北京朝陽醫(yī)院陶勇、中國科學(xué)院過程工程研究所魏煒、馬光輝院士等在?Nature?子刊?Nature Biomedical Engineering?上發(fā)表了題為：Exosome-loaded degradable polymeric microcapsules for the treatment of vitreoretinal diseases?的研究論文。
該研究開發(fā)了一種基于自愈合微球裝載外泌體的新型“假細(xì)胞”配方，用于治療多種玻璃體視網(wǎng)膜疾病。

許多基于細(xì)胞的治療方法的益處涉及旁分泌機(jī)制。因此，在有研究團(tuán)隊探索了使用更穩(wěn)定的細(xì)胞分泌成分（例如外泌體）作為治療成分來治療眼部疾病的可行性。
受此啟發(fā)，北京朝陽醫(yī)院陶勇團(tuán)隊中國科學(xué)院過程工程研究所馬光輝/魏煒團(tuán)隊展開了合作。提出了一個“假細(xì)胞”配方平臺。在這個平臺上，從細(xì)胞中分離的外泌體（Exosomes）被裝載到了由聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）構(gòu)成的具有微孔的自愈合微球（Self-healing microcapsules）中，研究團(tuán)隊將其稱為——ExoCaps。馬光輝院士表示，ExoCaps在大小、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和分泌行為方面模擬了功能細(xì)胞。
向眼睛玻璃體內(nèi)注射后，ExoCaps在玻璃體腔下部沉淀。由于活細(xì)胞懸浮在玻璃體腔內(nèi)可引起視力模糊，因此將ExoCaps放置在其下部區(qū)域可以避免視力模糊。此外，外泌體隨著微球在一個月內(nèi)的降解而逐漸釋放，為長期治療效果鋪平了道路。
通過使用視網(wǎng)膜缺血再灌注損傷（RIRI）和分枝桿菌葡萄膜炎（PMU）模型，研究團(tuán)隊檢測了兩種不同的ExoCap配方的應(yīng)用，分別基于間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體（MExo）和Treg細(xì)胞來源的外泌體（TrExo）的微球。
在視網(wǎng)膜缺血再灌注損傷（RIRI）的小鼠模型的眼睛玻璃體腔內(nèi)注射，裝載了小鼠間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體（MExo）的ExoCap在玻璃體腔下部定植，在降解過程中釋放外泌體超過一個月，并導(dǎo)致視網(wǎng)膜厚度恢復(fù)到接近健康視網(wǎng)膜的水平。?
而在分枝桿菌葡萄膜炎小鼠和非人類靈長類動物模型中，玻璃體腔內(nèi)注射裝載了猴Treg細(xì)胞來源的外泌體（TrExo）的ExoCap，導(dǎo)致炎癥細(xì)胞水平顯著降低。

魏煒研究員表示，ExoCap平臺非常靈活，可以負(fù)載不同細(xì)胞來源的外泌體，以滿足不同的治療需求。

研究團(tuán)隊在小鼠以及非人靈長類動物的玻璃體視網(wǎng)膜疾病模型中均驗證了這一基于自愈合微球裝載外泌體的新型“假細(xì)胞”的治療潛力。這種可凍干保存的封裝外泌體的微球可能為玻璃體視網(wǎng)膜疾病提供替代治療選擇。

論文共同通訊作者、北京朝陽醫(yī)院陶勇教授表示，這項研究仍處于臨床前階段，但考慮到外泌體是內(nèi)源性細(xì)胞產(chǎn)生的天然囊泡，具有良好的生物相容性，而構(gòu)成自愈合微球的材料聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）已被批準(zhǔn)用于臨床，因此，ExoCap有潛力轉(zhuǎn)化到臨床應(yīng)用。