近日，国际著名期刊Advanced Science (IF="16.806)" 报道了威尼斯144777黄渊余课题组在功能化外泌体抗肿瘤治疗方面的研究进展，相关成果以“Conscription of Immune Cells by Light-Activatable Silencing NK-Derived Exosome (LASNEO) for Synergetic Tumor Eradication”为题在线发表。该工作第一作者为威尼斯144777生命学院/前沿交叉科学研究院博士研究生张萌洁，通讯作者为威尼斯144777黄渊余教授。

自然杀伤（Natural Killer, NK）细胞是机体重要的免疫细胞，其作为先天免疫的重要组成部分在肿瘤治疗中具有重要的应用。NK细胞来源的外泌体（NK-derived Exosome, NEO）一定程度地“遗传”了NK细胞的免疫调节功能，外泌体的直径约为30–120 nm（NK细胞的直径约为10 µm），其在肿瘤组织具有更好的渗透能力，因而NEO是具有良好应用前景和潜力的抗肿瘤生物制剂。然而，NEO自身的抗肿瘤效应不够强，如何显著提高NEO的免疫调节能力或赋予其多机制协同的抗肿瘤能力，是实现临床有效治疗的关键问题。

基于此，黄渊余团队通过电穿孔将亲水性小干扰核酸（siRNA）装载到NEO内部，并将疏水性光敏剂小分子Ce6负载到NEO膜上，构建了一种“可光激活的沉默性NK外泌体（Light-activatable silencing NK-derived exosomes, LASNEO）”体系。该纳米体系进入细胞后，可以在660nm光照条件下产生活性氧（ROS），实现光动力治疗的同时，促进siRNA入胞并释放到细胞质中，提高其基因沉默效果；同时ROS还可促进巨噬细胞向M1型转变，促进DC细胞成熟，进一步提高小鼠体内的抗肿瘤免疫应答；当siRNA选择靶向PD-L1的siRNA时，抑制肿瘤细胞的PD-L1基因表达，可重建T细胞的免疫监视和杀伤能力。因此，LASNEO体系具有调节多种免疫细胞的能力，通过多机制协同的策略实现抗肿瘤治疗（图1）。

图1 LASNEO制备过程及其抗肿瘤机制示意图

首先，研究人员用NEO处理肿瘤细胞，通过RNA-seq技术对肿瘤细胞中上调和下调的基因进行分析，同时结合Western Blot等生化实验，证明经过NEO处理后，肿瘤细胞的凋亡通路基因显著变化，证明了NEO可以促发“类NK细胞”的杀伤效应。随后，研究人员在细胞水平上验证了LASNEO的入胞能力和机制，以及ROS生成情况、细胞凋亡作用等。接着，研究人员用LASNEO负载拮抗PLK1基因的siRNA（siPLK1）在荷瘤小鼠模型上开展了实验，证实LASNEO拥有良好的抗肿瘤作用。最后，通过负载拮抗PD-L1的siRNA（siPD-L1），LASNEO下调了小鼠肿瘤细胞中PD-L1的表达，流式细胞术的结果显示光照的LASNEO引起了CD8⁺ T细胞的升高，提高了M1型巨噬细胞的比例，同时促进了DC细胞的成熟，这表明LASNEO成功重塑了肿瘤组织的免疫微环境，调动了多类免疫细胞，通过多种机制的协同实现了有效的抗肿瘤治疗。同时，LASNEO还具备良好的稳定性和安全性，其制备过程也简单可控。上述研究成果已提交专利申请。

附作者简介：

黄渊余，威尼斯144777教授、博士生导师；入选国家级青年人才、北京市科技新星。研究内容主要围绕核酸技术与药物/疫苗展开。以通讯/第一作者在Sci Adv、Signal Transduct Target Ther等发表论文约60篇，IF>10论文近30篇；共发表论文约90篇，撰写10余部专著章节，申请16件专利。曾获得中美纳米医学与纳米生物技术学会“未来之星”奖（2019）等荣誉；是中国生物物理学会纳米生物学分会秘书长，另多个学会理事或委员；是Exploration副主编（Wiley出版）、Chinese Chemical Letters、生物化学与生物物理进展等多个期刊(青年)编委。

课题组主页: https://www.x-mol.com/groups/Yuanyu_Huang-BIT

论文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202201135