IGC2024专访 | 陶勇教授：外泌体技术在眼科治疗的革命性突破与未来探索
IGC2024 | 会前专访系列
-IGC 2024-
在眼科领域，外泌体的研究和应用正迅速发展，为治疗各种眼病提供了新的策略和希望。
外泌体的发现，为眼科疾病治疗带来了革命性的转变。它们不仅能够参与视网膜细胞的修复和再生，而且在调控眼内炎症反应、抑制异常血管生成以及保护视神经免受损伤等方面显示出显著的治疗效果。随着对外泌体生物学特性和功能的深入理解，我们有望开发出更加精准和有效的眼科治疗方法。
第八届IGC免疫基因及细胞治疗大会即将于9月6-7日在北京召开，大会特设“外泌体应用研发及产业化”专场。 由此，IGC组委非常荣幸在会前邀请到首都医科大学附属北京朝阳医院眼科教授，陶勇教授，分享他在眼科治疗领域的最新进展、面临的挑战以及未来的发展方向。
采访嘉宾：陶勇，首都医科大学附属北京朝阳医院，眼科教授
陶勇教授是首都医科大学附属北京朝阳医院眼科的主任医师，同时也是医学博士、教授和博士研究生导师。在眼科医学领域有着丰富的经验和深厚的专业背景，尤其擅长复杂性视网膜脱离、疑难玻璃体视网膜手术、复杂青光眼、白内障手术以及前后联合手术。陶勇教授对老年黄斑变性、中浆中渗等黄斑疾病、糖尿病视网膜病变及眼底出血等眼底病也有丰富的治疗经验，并且在疑难重症葡萄膜炎的诊治方面特别突出 。已在NEJM、Nature Biomedical Engineering、Advanced Drug Delivery Review、Acta Biomaterialia、Ophthalmology等杂志发表SCI论文118篇，主持国际科研基金4项、国家级科研基金3项，省部级/市级科研基金5项，获国家发明专利10项。主编参编眼科学教材2部，编著《眼内液检测的临床应用》，参编书籍4部。眼内液检测技术为首都医科大学附属北京朝阳医院科创中心转化的第一个项目，已在全国24个省的1100余家医院得以应用，赋能3000名医生，帮助近10万疑难眼病患者寻找病因。
01
IGC 组委会
陶勇教授，您在眼科医学领域有着丰富的经验和卓越的贡献。近年来，外泌体作为一种新型的治疗载体，在眼科疾病的治疗中显示出巨大的潜力。请问，您觉得外泌体在眼科疾病治疗中有怎样的应用前景，以及未来在这一领域还有哪些具体的研究方向和挑战？
A
陶勇教授
我认为外泌体在眼底病疾病治疗领域有非常广阔的前景。第一，外泌体免疫原性比较低，生物安全性好；其次来自于MSC的外泌体可以靶向损伤部位，可以实现眼底靶向富集并且外泌体继承母细胞功能，可以对炎症进行抗炎；最后因为内容物含有多种生物活性物质，如核酸、功能蛋白、脂质及转录因子等，可以实现网状调控。所以我个人看好工程化外泌体在眼底病治疗效果中的提升，无论是糖尿病视网膜病变、老年黄斑变性还是视网膜静脉阻塞等致盲性眼病，都有应用的可能。在未来的研究方向上，如何提升外泌体的药物装载效率、通过工程化改造提升外泌体功能以进一步实现复杂眼底病的多效协同治疗是值得深入探索的。
02
IGC 组委会
陶勇教授，您在《Nature Biomedical Engineering》上发表的关于ExoCap体系的研究，为眼科疾病治疗提供了一种新思路。请问，ExoCap体系在临床应用中将如何改善患者的治疗体验，以及它与传统治疗方法相比有哪些显著的优势？此外，考虑到临床转化的复杂性，您和团队在推进ExoCap体系从实验室到临床应用的过程中，将采取哪些策略来确保其安全性和有效性？
A
陶勇教授
在动物实验中，我们看到ExoCap体系可以一次注射实现长达一个月的持续治疗，因此未来临床应用中将显著减少患者频繁就医和反复注射的负担，提升了治疗的便利性和患者接受度。
与传统治疗方法相比，ExoCap体系有两大最显著的优势：
（1）持续释放药物：ExoCap体系是在多囊腔的、自愈合的、可缓慢降解的PLGA微球基础上构建的，所以能够长时间稳定地释放内容物，有效延长了药物作用时间，并且避免了药物浓度波动带来的不良反应。
（2）安全性更高：由于内容物外泌体是天然的细胞分泌物，具有良好的生物相容性，相比传统药物（比如激素类）安全性更高。
对于在临床转化过程中，我们将采取一系列策略来确保ExoCap体系的安全性和有效性：
（1）严格的初步临床试验：我们将进行初步的临床试验，全面评估ExoCap体系的生物相容性、药物释放特性和治疗效果，确保其安全性和有效性。
（2）与监管机构密切合作：我们会与医疗监管机构密切合作，确保所有研究和试验符合相关法规和标准，确保研究过程的透明和规范。
（3）反馈和优化：通过与研究者和受试者的密切沟通，收集实际应用中的数据和反馈，不断优化和改进ExoCap体系，确保其在临床应用中的最佳效果。
03
IGC 组委会
陶勇教授，您在《Advanced Drug Delivery Reviews》上发表的综述中提到外泌体在眼科治疗中具有显著的潜力和优势。请问在您看来，目前外泌体在眼科治疗中最具挑战性的应用是什么，以及您的团队是如何计划克服这些挑战，推动外泌体治疗的临床转化？
A
陶勇教授
外泌体在眼科治疗中最具挑战性的应用主要集中在两个方面：靶向递送和临床转化大规模生产。
首先，靶向递送是一个重大挑战。眼部结构复杂且精细，而且有各种生理屏障，如何确保外泌体能准确到达病变部位而不影响健康组织，是我们面临的关键问题。我们团队正在通过基因工程和化学修饰的方法，增强外泌体的靶向性。例如，在外泌体表面修饰特定的靶向分子，以提高其在眼部特定区域的积聚和作用。
其次，临床转化过程中的标准化大规模生产。虽然眼球相对于其他器官体积小，外泌体的用量相对少，但我们也面临领域内这个共有的难题。为此，我们正积极与科研机构和企业合作，优化外泌体的分离和纯化过程。同时，我们也在制定严格的质量控制标准，以满足临床应用的要求。
04
IGC 组委会
陶勇教授，您和团队在《Nanoscale》上发表的研究中，创新性地开发了一种外泌体偶联抗坏血酸的纳米颗粒，用于治疗干眼症。您能否分享一下这种新型纳米颗粒在临床前研究中展现出的疗效和安全性评估，以及它在临床转化过程中可能面临的挑战和解决方案？
A
陶勇教授
首先，从疗效方面来看，我们在小鼠干眼症模型中验证了mExo@AA的治疗效果。实验结果显示，mExo@AA能够显著促进角膜上皮的恢复，减少炎症反应，并有效清除角膜中的活性氧，从而恢复泪液分泌。这表明，mExo@AA通过多方面的作用机制，综合解决了干眼症的多种病理因素。
其次，在安全性评估方面，我们进行了细胞毒性和组织相容性测试。结果表明，mExo@AA对细胞没有毒性作用，且在局部应用后也没有引起组织的不良反应。这些结果证明了mExo@AA在临床应用中的安全性。
我们面临的挑战主要有两点：首先，干眼症是一种发病率极高且病因复杂的疾病，不同患者的病情和病因可能存在较大差异。因此，在临床试验中，我们需要考虑这一点，设计出能够涵盖各种病因和症状的用药方案，确保mExo@AA对不同类型的干眼症患者都能有效。
其次，如同前面所说，生产工艺的标准化和规模化生产是一个关键问题。我们需要确保每一批次的mExo@AA都具有较一致的质量和疗效。为此，应开发更加高效和可控的生产流程，并引入严格的质量控制措施。
05
IGC 组委会
陶勇教授，我们了解到，外泌体在眼科疾病的治疗和研究中具有巨大的潜力。期待您谈一谈，在未来几年内，您和您的团队有哪些具体的目标和规划，以推动外泌体在眼科领域的应用研究？
A
陶勇教授
整体来说，有三大布局：
（1）优化外泌体的靶向递送：
我们将继续致力于改进外泌体的靶向递送技术。具体来说，我们计划通过基因工程和化学修饰，在外泌体表面修饰特定的靶向分子或电荷，以增强其在眼部特定区域的积聚和作用。我们目前可以做到使外泌体靶向视网膜亚层，这项工作正在投稿中。
（2）探索新型治疗方案：
我们将研究外泌体与其他治疗手段的联合应用，或将外泌体作为载体装载小分子（例如ASO），以期拓展其治疗范围和效果。我们希望通过这种方式，加速外泌体在眼科临床中的实际应用。
（3）开展临床前和临床试验：
为了推进外泌体在眼科领域的临床转化，我们计划在大动物模型和早期临床试验中进行广泛的应用研究，目前相关项目正在IIT申报。
感谢陶勇教授的解答，他还将受邀出席9月6-7日于北京举办的IGC 第八届免疫基因及细胞治疗大会 发表关于“工程化外泌体治疗眼底病的探索研究”的精彩演讲，让我们敬请期待！
IGC 2024
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