浙江大學(xué)藥學(xué)院、金華研究院顧臻課題組創(chuàng)造性地設(shè)計了普適于遞送治療性細胞的穿孔微針（Perforated Microneedle, PMN）平臺，通過局部遞送調(diào)節(jié)性Treg細胞達到緩解自身免疫病的效果。相關(guān)研究成果在Science子刊Science Advances上發(fā)表，中科幻彩為其成果設(shè)計制作了封面圖，并被遴選為當(dāng)期的封面文章。

封面設(shè)計制作：中科幻彩

穿孔微針用于調(diào)節(jié)性T細胞局部緩控釋

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg6007

調(diào)節(jié)性T（Treg）細胞是組成機體免疫穩(wěn)態(tài)的重要成員，其與效應(yīng)性T細胞的關(guān)系失衡牽扯到諸多自身免疫病的發(fā)生發(fā)展，過繼性Treg細胞療法可以通過增加Treg細胞數(shù)量，重塑Treg細胞對效應(yīng)性細胞過度活化的抑制功能，從而緩解炎癥。然而，Treg細胞在體外擴增和體內(nèi)維持上都面臨著抑制性表型缺失的問題，另外，通過靜脈的系統(tǒng)性注射Treg細胞缺少組織靶向性和局部聚集性，使得過繼性Treg細胞療法在臨床應(yīng)用尤其是針對區(qū)域性皮膚疾病的治療中難以滿足需求，且其潛在的全身性毒副作用也限制了相關(guān)應(yīng)用的推廣。

圖文解析

穿孔微針具有的核殼結(jié)構(gòu)賦予其充足的空間用于裝載治療性細胞。其借助3D打印設(shè)計，由倒模法和“三明治”壓模法制備而成，通過上、下模具相互配合壓制出穿孔結(jié)構(gòu)。此方法可以制備具備不同大小、數(shù)量微孔洞，且厚度均勻并堅固的穿孔微針，適用于多種高分子材料，如聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸和聚苯乙烯等

穿孔微針局部遞送Treg細胞緩解銀屑病皮膚。（A）穿孔微針的設(shè)計及相關(guān)機制；（B）“三明治”壓模法制備穿孔微針；（C）穿孔微針的照片，標尺：300微米。

穿孔微針內(nèi)核裝載了懸浮Treg細胞的明膠溶液，疏水性外殼則賦予了足夠的機械性能，幫助微針穿刺皮膚將細胞遞送至病灶區(qū)域。微針上的穿孔設(shè)計可以使細胞迅速遷移到真皮內(nèi)，防止了傳統(tǒng)微針外殼因降解過慢而造成的細胞營養(yǎng)耗竭、死亡等問題。微針的殼體材料可以在酯酶的作用下降解產(chǎn)生丙酸，丙酸通過脂肪酸氧化代謝增強Treg細胞的Foxp3表達和對效應(yīng)性細胞的抑制作用。研究團隊發(fā)現(xiàn)在小鼠銀屑病樣模型中，穿孔微針可以有效維持Treg細胞的生物活性及抑制性表型，相較于靜脈注射Treg細胞或皮內(nèi)注射Treg細胞，穿孔微針介導(dǎo)的Treg細胞治療可以顯著緩解銀屑病的炎癥癥狀。

穿孔微針遞送Treg細胞的能力及其緩解銀屑病的評價。（A-C）穿孔微針的裝載和釋放細胞的表征，標尺：200微米；（D-E）穿孔微針釋放的脂肪酸對Treg細胞抑制功能的影響；（F）接受不同治療的銀屑病小鼠背部皮膚照片

該研究開發(fā)了適用于局部遞送治療性細胞的技術(shù)方法，其結(jié)合代謝干預(yù)增強細胞功能，以實現(xiàn)用于自身免疫病的細胞治療的策略，為過繼性Treg細胞治療的臨床轉(zhuǎn)化提供了新方法，并可應(yīng)用于干細胞、CAR-T細胞等多種治療性細胞的局部遞送。

浙江大學(xué)藥學(xué)院為本論文的第一署名單位，浙江大學(xué)藥學(xué)院博士生張文韜和訪問學(xué)者陳迎鑫教授為共同第一作者，浙江大學(xué)藥學(xué)院顧臻教授和張宇琪研究員為本文共同通訊作者。本課題受到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、浙江省“鯤鵬”計劃等項目的支持。

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