Angew. Chem. :利用内外工程化外泌体原位重新编程肿瘤相关巨噬细胞

       近日,南方科技大学微流控-生物材料实验室在利用内外工程化外泌体原位重新编程肿瘤相关巨噬细胞领域取得了一系列进展,研究成果以“In Situ Reprogramming of Tumor-Associated Macrophages with Internally and Externally Engineered Exosomes”为题,发表在化学领域高水平期刊《Angewandte Chemie》上。

       分子工程化构建的外泌体在肿瘤治疗等生物医学应用领域潜力巨大。如果能利用分子工程化构建的外泌体调节调节肿瘤微环境,将为肿瘤治疗打开一扇大门。 肿瘤相关巨噬细胞 (TAM) 在多数实体瘤中大量存在,其中促进肿瘤生长的是M2型而抑制肿瘤生长的是M1型。如果分子工程化构建的外泌体可把M2型TAM逆转为M1型,不仅抑制并杀死实体瘤中的肿瘤细胞,且抑制其转移。

       外泌体是细胞天然分泌的带有细胞膜、蛋白质的纳米结构,是细胞间通讯的重要工具。它们具有优良的稳定性和生物相容性,被开发为的新的治疗工具,有可能用于药物的递送。与目前采用肽、配体、聚合物甚至细胞膜表面功能化的方法相比,外泌体和纳米颗粒的结合体在免疫逃逸方面表现出更好的性能。然而,天然外泌体通常缺乏预期的功能,例如高特异性和载药的便利性。

       近日,南方科技大学微流控-生物材料实验室通过基因编辑(CRISPR/Cas9敲入技术),将TAM靶向肽(CRV)序列融合到溶酶体相关膜糖蛋白 2基因,并敲入细胞特定位点,使CRV在敲入细胞株的外泌体表面高表达。同时,他们将具有核靶向递送功能的聚氨基酸酯复合转录抑制功能的质粒,进而采用分离的外泌体膜包裹核酸复合物,从而构建内外工程化外泌体(I3E)。通过内外工程化构建策略,可将转录抑制系统构建到核心部位,而TAM靶向肽构建到外泌体表面。

       I3E可从DNA水平,高效、精准抑制目标基因的表达。首先,含有CRV靶向肽的I3E可有效识别类维生素A X受体,增强细胞TAM对纳米颗粒摄入。其次,目标基因PI3K-γ的抑制,可有效诱导TAM的M1极化。诱导的M1细胞可分泌高水平的TNF-α、IL-6等肿瘤抑制因子,并可直接攻击肿瘤细胞,使其凋亡或坏死。

       同时,I3E在体内的应用中具有独特优势。他们在非小细胞肺癌荷瘤小鼠模型中评估后发现,I3E可有效克服循环过程中的阻碍,并穿透肿瘤部位屏障,靶向TAM,诱导其向M1极化,有效抑制肿瘤的发展,并对小鼠没有明显的毒性。最后,免疫荧光鉴定治疗后的肿瘤组织发现,肿瘤微环境中的M1型巨噬细胞、CD4+ T细胞和CD8+ T细胞显著增加;反之,M2型巨噬细胞和髓源性抑制细胞显著减少。

       总之,作者构建了内外工程化外泌体I3E,其中转录抑制系统经内部工程化,TAM特异性肽经外部工程化到外泌体膜上。I3E能将TAM原位重编程为M1型巨噬细胞,从而唤醒“热”肿瘤免疫,显著抑制肿瘤的发展。因此,I3E通过重编程TAM,在免疫治疗中展现出巨大的潜力。这种方法可扩展并简化用于治疗癌症、炎症和心血管疾病的生物药物(如 mRNA、肽或蛋白质)的递送策略。

 

 

论文信息:

In Situ Reprogramming of Tumor-Associated Macrophages with Internally and Externally Engineered Exosomes

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202217089

原文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202217089

 

Angewandte Chemie International Edition

《德国应用化学》(Angewandte Chemie)创刊于1888年,是德国化学学会(GDCh)的官方期刊并由Wiley–VCH出版。作为化学领域的权威期刊,《德国应用化学》涵盖了化学研究的各个领域,刊发包括新闻、综述、观点、通讯、研究论文等在内的各种内容。

2023年春季学期生物医学工程系硕士学位论文答辩公告

答辩时间 答辩地点 学号 姓名 专业 导师 论文题目 答辩专家 答辩秘书

5月12日

9:00

工学院南楼722 12032507 李铮 生物学 王斗 全集成自动化微流控核酸检测平台用于病原体分子诊断 郑卫东(校外专家,答辩主席),王斗,唐浩,张俊睿,张博 杨用
12032511 冯卓伟 生物学 王斗 多级分离微流控芯片用于脓毒症检测的研究 郑卫东(校外专家,答辩主席),王斗,唐浩,张俊睿,张博 杨用
12032514 王雪栋 生物学 王斗 基于CRISPR体系的数字微流控芯片用于超灵敏蛋白质检测 郑卫东(校外专家,答辩主席),王斗,唐浩,张俊睿,张博 杨用
12032517 郑锦涛 电子科学与技术 王斗 用于全自动核酸检测的微流控芯片研发 郑卫东(校外专家,答辩主席),王斗,唐浩,张俊睿,张博 杨用
12032744 徐晓建 化学 蒋兴宇 基于 RPA 和 CRISPR 的 microRNA 检测 郑卫东(校外专家,答辩主席),王斗,唐浩,张俊睿,张博 杨用

5月12日15:00

工学院南楼722 12032512 马雨昊 生物学 吴长锋 靶向结直肠癌的聚合物纳米药物递送体系研究 吴德成、吴长峰、李凯、康天怿、盛宗海(校外专家,答辩主席) 张冲
12032513 欧阳训萍 生物学 吴德成 杂化细菌激活细胞焦亡用于增强肿瘤免疫治疗的研究 吴德成、吴长峰、李凯、康天怿、盛宗海(校外专家,答辩主席) 张冲
12032804 李冲 化学 李凯 空间约束对光敏剂激发态的影响及应用研究 吴德成、吴长峰、李凯、康天怿、盛宗海(校外专家,答辩主席) 张冲
12032508 王淑贤 生物学 李凯 基于聚集诱导发光原理的 D-A-D 骨架近红外二区荧光探针的制备及其活体成像的研究 吴德成、吴长峰、李凯、康天怿、盛宗海(校外专家,答辩主席) 张冲
5月18日14:00 工学院南楼722 12032516 付学明 电子科学与技术 张明明 基于共性-个性步态和肌电特征解耦的膝关节轨迹连续预测技术研究 陈霏(答辩主席),奚磊,张治国(校外专家),刘泉影,张明明 刘强
12032716 任星星 电子科学与技术 奚磊 清醒小鼠全脑超快功能性光声显微成像 陈霏(答辩主席),奚磊,张治国(校外专家),刘泉影,张明明 刘强
12032720 林维聪 电子科学与技术 张明明 基于超宽带和惯性传感融合的运动捕捉技术研究及康复应用 陈霏(答辩主席),奚磊,张治国(校外专家),刘泉影,张明明 刘强
12032723 钟文娟 电子科学与技术 张明明 Gait Kinematics Prediction Based on Muscle Synergy 陈霏(答辩主席),奚磊,张治国(校外专家),刘泉影,张明明 刘强
12032815 庞崭 电子科学与技术 奚磊 基于双层反射面的三维光声超声成像系统研究 陈霏(答辩主席),奚磊,张治国(校外专家),刘泉影,张明明 刘强
12032919 叶梓元 电子科学与技术 刘泉影 Explainable Brain Decoding based on Geometric Deep Learning 陈霏(答辩主席),奚磊,张治国(校外专家),刘泉影,张明明 刘强
5月16日13:00 工学院南楼722 12132645 唐誉文 材料与化工 唐斌 材料表面拓扑结构对细胞衰老及免疫响应的潜在调节作用探索 吴长锋(答辩主席),唐斌,刘超,郭琼玉,殷建华(校外专家) 李文婷
12132629 李佳妮 材料与化工 吴长锋 基于近红外二区荧光颗粒的活体小鼠成像研究 唐斌(答辩主席),吴长锋,刘超,郭琼玉,殷建华(校外专家) 李文婷
12132623 高沁源 材料与化工 唐斌 微型化实时发光强度监测系统研究 吴长锋(答辩主席),唐斌,刘超,郭琼玉,殷建华(校外专家) 李文婷
12132640 潘永昊 材料与化工 刘超 通过单细胞测序探索高压氧疗法促进骨整合机制的研究 吴长锋(答辩主席),唐斌,刘超,郭琼玉,殷建华(校外专家) 李文婷
12132616 陈路平 材料与化工 郭琼玉 用于药物评估的凝胶化再生肝脏模型研究 吴长锋(答辩主席),唐斌,刘超,郭琼玉,殷建华(校外专家) 李文婷
5月17日10:00 工学院南楼726 12132653 于天卉 材料与化工 唐建波 基于OCT检测的低强度聚焦超声对脑血流动态影响研究 张博(答辩主席),刘泉影,唐建波,齐伟智,谈继勇(校外专家) 刘莹
12132644 汤佳虎 材料与化工 张博 基于等离激元材料的新冠病毒变异检测与免疫结合分析 邵攀霖(答辩主席),张博,刘泉影,齐伟智,谈继勇(校外专家) 刘莹
12132661 张逸轩 材料与化工 刘泉影 基于自监督预训练方法的大脑神经信息表征编码研究 张治国(答辩主席),刘泉影,唐建波,齐伟智,谈继勇(校外专家) 刘莹

5月17日

9:00

工学院南楼722 12032509 杨帝爽 生物学 郭琼玉 研究新型经血管光热疗法应用于深层肿瘤栓塞治疗 蒋兴宇、吴德成(主席)、陈放怡、刘超、张怀岺(校外专家) 刘强
12032510 张梦茜 生物学 陈放怡 小鼠内耳发育过程中 Notch 通路的配体Jag1 和 Dll1 功能代偿研究 蒋兴宇、吴德成(主席)、陈放怡、刘超、张怀岺(校外专家) 刘强
12032747 蔡浩添 生物学 刘超 流体剪切力激活血管内皮细胞分泌信号促进成骨细胞分化 蒋兴宇、吴德成(主席)、陈放怡、刘超、张怀岺(校外专家) 刘强
12032715 钟金豪 电子科学与技术 陈放怡 基于双机位拍摄和深度学习的小鼠跑台式步态采集分析系统 蒋兴宇、吴德成(主席)、陈放怡、刘超、张怀岺(校外专家) 刘强
12032719 陈闽 电子科学与技术 陈放怡 基于边缘计算和深度学习的多通道小鼠抓挠行为识别系统 蒋兴宇、吴德成(主席)、陈放怡、刘超、张怀岺(校外专家) 刘强

5月17日

14:00

工学院南楼722 12032520 张若曦 电子科学与技术 刘强 基于双波长光声显微成像的可视化血脑屏障损伤评估 吴长锋(主席)、奚磊、李依明、刘泉影、沈梦哲(校外专家) 沈新科
12032519 王妍沣 电子科学与技术 李依明 基于卷积神经网络的测序图像超分辨重建 吴长锋(主席)、奚磊、李依明、刘泉影、沈梦哲(校外专家) 沈新科
12032934 罗子翔 电子科学与技术 刘泉影 Neural perturbational inference: a data-driven framework for mapping the whole-brain causal connectome 吴长锋、奚磊(主席)、李依明、刘泉影、沈梦哲(校外专家) 沈新科
12032518 刘可茵 电子科学与技术 刘泉影 Identifying spatial transcriptomic patterns from histopathology images via deep learning 吴长锋、奚磊(主席)、李依明、刘泉影、沈梦哲(校外专家) 沈新科

2023年春季学期生物医学工程系博士学位论文答辩公告

学号

姓名

专业

导师

论文题目

答辩时间

答辩地点

答辩委员

答辩秘书

11930772

金天

物理学

奚磊

基于血液动力学的光声显微成像技术及其应用研究

2023年5月7日8:00

工学院南楼722

魏勋斌(主席)、吴长锋、杨思华、刘丽炜、贺号

刘强

11930694

李婷婷

生物学

奚磊

基于光声效应的纳米递送技术及其肿瘤应用研究

2023年5月7日10:00

工学院南楼722

魏勋斌(主席)、刘丽炜、贺号、杨思华、吴长锋

刘强

11930810

刘昭

生物学

吴长锋

基于蛋白质标签修饰的肠道疾病靶向治疗研究

2023年5月11日15:00

工学院南楼630

许改霞(主席)、吴长锋、唐斌、张路、储军

房晓峰

11930896

杨成遇

生物学

刘超

内皮细胞力学敏感蛋白S1Pr1在长骨缺损修复中参与成血管-成骨偶联的研究

2023年5月16日9:00

工学院南楼722

吴德成(主席)、王东、耿晋、李凯、刘超

康天怿

11930814

卢崧博

生物学

李凯

Ⅰ型有机光敏剂的开发及其在肿瘤治疗中的应用

2023年5月16日11:00

工学院南楼722

吴德成(主席)、王东、耿晋、李凯、刘超

康天怿

关于2023年南方科技大学生物医学工程系优秀毕业研究生评选结果公示

       根据我校关于开展2023年南方科技大学优秀毕业研究生评选工作的通知,生物医学工程系经过评审细则公示、研究生个人申请,系材料初审,系研究生管理委员会审议等程序,现将我系优秀毕业研究生评选结果予以公示。公示时间为2023年5月8日至2023年5月11日。如有异议可在公示期内向生物医学工程系评审小组反映。

博士研究生:

校级优秀毕业研究生、校院“十佳毕业研究生”候选人推荐人选:刘洁

校级优秀毕业研究生:李婷婷、金天

 

硕士研究生:

校级优秀毕业研究生、校院“十佳毕业研究生”候选人推荐人选:李铮

校级优秀毕业研究生:叶梓元、郑锦涛、钟文娟、王淑贤、罗子翔、李冲、马雨昊、欧阳训萍、潘永昊

 

联系人:罗老师

联系电话:0755-88015151;邮箱:luosf2020@sustech.edu.cn

生物医学工程系成果展顺利召开

       2023年4月27日-28日,BME科研成果展在工学院北楼协作中心举办,生物医学工程系19个课题组携各自最新科研成果亮相,为广大师生带来了一场沉浸式学术科研盛宴。中国科学院院士、南方科技大学代理副校长顾东风到场与课题组师生指导交流。

顾东风院士与我系师生交流

活动现场

 

       现场通过仪器展示、成果讲解、实物展览、互动体验等形式,集中展示了我系各课题组的代表性成果。展区现场人潮涌动,热闹非凡,多项前沿科研成果吸引众多嘉宾观众驻足观看讨论,频频点赞。

       科研枝头春意闹,课题成果遍地花。本次成果展助力营造了我系良好的科研学术氛围,通过搭建成果展这个科研交流平台,增进了师生对生物医学工程系的了解,加强了各课题组之间的沟通交流,促进了科研合作。

 

       乘风破浪,创启未来。生物医学工程系将秉承“明德求是,日新自强”校训精神,坚持立德树人,坚持培养拔尖创新人才,加快建设人才中心和创新高地,为生物医学工程领域研究、提升立德树人实效作出应有贡献。