Science子刊解读！揭示早产竟与胎儿免疫细胞迁移到母体有关，利用外泌体递送NF-kB抑制剂有潜力降低早产

2021年1月28日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自美国德克萨斯大学医学分院的研究人员取得的成果可能为一种新的药物递送系统铺平了道路，这种递送系统可以让医生把 “胎儿当作病人”来对待，从而减少早产和早产的发生率。相关研究结果发表在2021年1月22日的Science Advances期刊上，论文标题为“Exosomal delivery of NF-κB inhibitor delays LPS-induced preterm birth and modulates fetal immune cell profile in mouse models”。

胎儿巨噬细胞存在于母体组织中，图片来自Science Advances, 2021, doi:10.1126/sciadv.abd3865。

长期以来，人们一直怀疑早产是由患病胎儿引起的炎症导致的。在这项新的研究中，这些研究人员通过研究关于母体和未出生的婴儿之间的健康关系的几个重要假设，证明了这一猜测。

据论文通讯作者、德克萨斯大学医学分院妇产科与细胞生物学系教授Ramkumar Menon博士介绍，他的团队与韩国生物技术公司ILIAS Biologics公司合作，测试他们的生物工程外泌体作为一种直接向胎儿给送抗炎药的递送系统。

Menon博士解释道，“外泌体是我们体内的天然纳米颗粒或囊泡，我们体内随时都有数万亿个外泌体在循环。通过将药物包装在生物工程外泌体内并将其静脉注射到母体中，外泌体通过血液系统，穿过胎盘屏障，到达胎儿体内，在那里释放药物。”

在针对小鼠的实验室测试中，在测试药物递送之前有几个步骤。首先，Menon说，重要的是要证实胎儿细胞，特别是免疫细胞，实际上通过母体的身体迁移到她的子宫组织，这可能会导致炎症，而所导致的炎症是早产的主要原因。

为了证实胎儿细胞迁移到母体，雌性小鼠与雄性小鼠交配，其中雄性小鼠经过基因改造表达一种名为tdtomato的红色荧光染料。这种染料会使雄性的细胞变成红色，所以一旦交配，发育中胎儿的细胞也会变成红色，因而胎儿细胞在母体中迁移时，可以很容易地被追踪到。这个模型是由Menon实验室的博士后研究员Samantha Sheller-Miller博士开发的，Sheller-Miller也是这篇论文的第一作者。利用这个模型，他们确定了胎儿免疫细胞到达母体组织的过程，也是这项研究的转折点。

一旦有了胎儿细胞迁移的证据，接下来这些研究人员就利用这个小鼠模型来确定生物工程外泌体是否能将一种特殊的抗炎药---NF-kB抑制剂，即SR IκBα---从母体的血液中递送到胎儿体内。

生物工程外泌体是利用ILIAS Biologics公司开发的一种名为EXPLOR（Exosomes engineering for Protein Loading via Optically Reversible protein to protein interaction）的创新方法构建出来的。这项研究证明，这种生物工程外泌体能有效地将药物递送到胎儿体内，减缓胎儿免疫细胞的迁移，并延缓早产。

此外，这项研究还发现：持续的效果/延缓分娩需要重复给药；妊娠期的延长提高了幼鼠的成活率；小鼠模型提供了宝贵的信息，有助于了解在人体中经常观察到的机制；还需要在未来开展进一步的研究，包括人体临床试验，以证实这项研究中的实验室结果。

Menon博士说，“在过去的几十年里，早产率并没有降低，这项技术（生物工程外泌体）可以引领其他治疗方法，以便递送药物来阻止胎儿炎症产生。”这项技术还可用于将其他药物包装在外泌体中，以治疗其他不良妊娠并发症。

这项研究结果是第二个概念验证，表明ILIAS Biologics公司的生物工程外泌体具有显著的抗炎作用。2020年4月，韩国先进科学技术研究院的研究人员和ILIAS Biologics公司在Science Advances期刊上发表一篇标题为“Exosome-based delivery of super-repressor IκBα relieves sepsis-associated organ damage and mortality”的论文，表明这种生物工程外泌体在败血症小鼠模型中具有显著的疗效。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1.Samantha Sheller-Miller et al. Exosomal delivery of NF-κB inhibitor delays LPS-induced preterm birth and modulates fetal immune cell profile in mouse models. Science Advances, 2021, doi:10.1126/sciadv.abd3865.

2.Hojun Choi et al. Exosome-based delivery of super-repressor IκBα relieves sepsis-associated organ damage and mortality. Science Advances, 2020, doi:10.1126/sciadv.aaz6980.

3.Study proves potential for reducing pre-term birth by treating fetus as patient
https://medicalxpress.com/news/2021-01-potential-pre-term-birth-fetus-patient.html