通过纳米颗粒靶向药物输送可以帮助修复移植器官

科学家已经设计出靶向纳米颗粒来辅助治疗药物交付直接到器官。这项新技术，体外常温机器灌注(NMP)可以增加可供移植的存活器官的数量。更具体地说，它能够将药物输送到血管内皮细胞(ECs)——与移植受者免疫系统的第一个接触点。这些细胞特别容易受到缺血再灌注损伤和抗供体抗体的损伤。

与肾移植相关的主要挑战有两个。一是缺乏合适的器官，二是晚期移植失败率高。¹美国目前约有11.6万人等待器官移植，其中有96000人专门等待肾脏移植。²然而，每年只有大约18000例移植手术，^3.这很大程度上是因为可存活的器官供应不足。

这种新的策略可以帮助修复那些原本被认为适合移植的器官，并可以增加适合移植患者的器官库。这项研究是发表在11月29日的杂志上的科学转化医学。

我们采访了Jordan S. Pober教授他说:“这是一种很有前途的方法，可以在移植前评估和改善实体器官的状况。我们和其他人已经利用这种方法来建议治疗器官体外为了进一步改善其状况。我们研究的两个新方面是建议使用缓慢水解的聚合物纳米颗粒作为递送载体，这样治疗的益处可以长期持续，并且针对器官的血管内皮，因为这些细胞形成了移植物和宿主免疫系统之间的界面。”

“宿主免疫系统与移植物的初次相遇已被证明对宿主免疫反应的强烈程度有重大影响，这将影响短期和长期移植结果。例如，改善移植物健康以减少炎症，或防止宿主预先形成的抗体在移植前后损伤移植物，都可以提高移植物的长期存活率。波伯解释道。

研究人员此前曾研究过纳米颗粒用于药物的长期输送，但确保足够数量的纳米颗粒输送到目标器官仍然是一个挑战。在他们的新出版物Teitjen中et al。解释说，通过研究人类肾脏中的EC表面标记物，他们能够识别出一种可能被利用的特定蛋白质CD31。通过用抗cd31抗体包裹纳米颗粒，可以增加颗粒对移植物ECs的靶向性。当比较包被和未包被的纳米颗粒时，他们能够确定cd31靶向将药物填充纳米颗粒的积累增强了约5倍。有一些非特异性的纳米颗粒堆积，但这主要是在肾内循环减少的区域观察到的。

这项研究表明，肾血管内皮细胞是旨在改善移植结果的治疗的潜在靶点。

在谈到未来的研究方向时，Pober补充说:“到目前为止，我们已经证明可以使用结合在聚合物纳米颗粒上的抗体来增加对人类肾脏血管内皮的选择性靶向。”

“接下来的两项任务将是进一步提高靶向性，可能是使用其他抗体或抗体组合，以及使用小分子药物或siRNA获得治疗反应。这两项努力都在进行中，是耶鲁大学和剑桥大学调查人员的持续合作。”