经过代谢改造的糖工程外泌体可实现PD-L1-Fc的原位组装，用于溃疡性结肠炎的靶向免疫治疗

《Journal of Nanobiotechnology》：Metabolic glycoengineered exosomes enable in situ PD-L1-Fc assembly for targeted immunotherapy in ulcerative colitis

　　

摘要

背景

溃疡性结肠炎是一种慢性炎症性肠病，其发病机制与异常的免疫激活、黏膜屏障功能受损以及肠道微生物群失衡有关。尽管目前的免疫调节剂和生物制剂能够改善部分患者的病情，但它们的效果往往受到全身性免疫抑制带来的不良反应以及疾病复发的限制。因此，迫切需要能够精准靶向患病肠道黏膜的治疗策略。

方法

本研究开发了一种基于外泌体的递送系统，该系统结合了代谢糖链工程与体内生物正交点击化学技术，使得由程序性死亡配体1与免疫球蛋白的Fc段构成的融合蛋白（PD-L1-Fc）能够在发炎的肠道组织中实现原位组装并发挥局部作用。该递送系统采用两步体内靶向策略：首先口服给予经叠氮修饰的外泌体（N?-Exos），这些外泌体会选择性地聚集在发炎的结肠区域；随后通过腹腔注射经二苯并环辛炔修饰的PD-L1-Fc，利用应变诱导的叠氮烷炔环加成反应在病变部位与外泌体发生共价结合，从而在原位直接生成PD-L1-Fc修饰的外泌体。

结果

在实验性结肠炎的小鼠模型中，口服给予的N?-Exos会在发炎的结肠中大量积累且能持续留存。这种两步联合治疗显著降低了体重下降幅度，改善了结肠缩短现象，降低了疾病活动度指数，并减轻了包括炎症细胞浸润和隐窝破坏在内的组织学损伤。同时，杯状细胞数量和黏液层完整性也得到了恢复。从免疫角度而言，该治疗增加了结肠固有层中的调节性T细胞、辅助性T1细胞和滤泡辅助性T细胞的数量，促进了M2型巨噬细胞的极化，降低了M1/M2比例。结肠内的白细胞介素-10水平上升，而白细胞介素-12、肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-6的水平则有所下降。此外，肠道微生物群的组成也发生了变化，致病性的肠杆菌科细菌（包括大肠杆菌和志贺菌）数量减少，而能够产生短链脂肪酸的菌群（如Muribaculaceae家族、乳杆菌科）以及具有黏液保护作用的Akkermansia属细菌数量增加。

结论

本文提出了一种用于PD-L1-Fc原位合成及精准递送的创新方法。这一策略能够重塑黏膜免疫微环境，恢复上皮屏障的完整性，同时使肠道微生物群恢复平衡，为溃疡性结肠炎的精准免疫疗法提供了新的思路，具有较大的临床应用潜力。

图形摘要

这是一种针对溃疡性结肠炎的两步外泌体递送策略的示意图。口服给予的叠氮修饰外泌体会靶向发炎的结肠，随后与注射进的DBCO-PD-L1-Fc发生体内点击反应，在原位生成带有PD-L1-Fc标记的外泌体，进而调节黏膜免疫，恢复屏障功能及肠道微生物群的平衡。