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Science子刊:纳米颗粒技术有助于对抗COVID-19中致命性的细胞因子风暴

来源:本站原创 2020-05-04 15:45

2020年5月4日讯/生物谷BIOON/---对于许多在重症监护室(ICU)里为生存而战的COVID-19患者来说,一种失控的免疫系统反应,即所谓的“细胞因子风暴(cytokine storm)”,是他们的主要敌人。医生们没有什么工具可以帮助驯服这种过度炎症性疾病,但早期的研究提示着纳米技术可能会安全地将药物递送到受影响的组织中,使得细胞因子风暴安静下来。

尽管到目前为止,一种新的方法只在小鼠身上进行了测试,但是来自巴西和法国的研究人员表示,它可能是“对抗这种复杂的多因素的不可控炎症现象的新工具”。他们的研究结果于2020年4月27日在线发表在Science Advances期刊上,论文标题为“Squalene-based multidrug nanoparticles for improved mitigation of uncontrolled inflammation”。
图片来自Science Advances, 2020, doi:10.1126/sciadv.aaz5466。

目前还不清楚为什么一些年轻、健壮的患者会因为COVID-19而出现危及生命的疾病,而另一些患者的症状较轻或没有症状。但当严重疾病确实发作时,往往是以免疫系统反应失控的形式出现。

论文通讯作者、法国巴黎第十一大学加利安研究所的Patrick Couvreur博士及其研究团队注意到炎症过程会伤害到全身多个部位的细胞,如果不加以控制的话,就会导致器官衰竭和死亡。他们解释道,细胞因子风暴的关键是炎症和氧化应激之间的关联性,这两个过程相互促进,从而建立了一个恶性循环。

他们说,如今,没有任何疗法能中断这种危险的“交谈”。比如,皮质类固醇等抗炎药并没有起到作用,这是因为它们对组织修复的负面影响。

但是这些新的研究结果可能为开发成功的疗法指明了方向。在这项新的研究中,Couvreur团队专注于一种极其微小的腺苷“纳米颗粒”制剂,其中腺苷是一种由人体自然产生的抗炎化合物。这是一种强大的抗炎化合物---也许是太强大了。他们表示,如果简单地将腺苷注射到体内,它可能会引发严重的副作用。他们补充道,这种新的纳米颗粒方法似乎可以绕过这一点。

Couvreur团队通过将腺苷添加到角鲨烯(squalene, 一种也在体内自然存在的脂肪)中,制造出 “多药物纳米颗粒”。他们随后将这两者“封装”在强大的抗氧化剂α-生育酚(alpha-tocopherol, 一种维生素E)中。他们随后利用这种纳米技术方法,将这些化合物递送到小鼠的处于高炎症状态---比如败血症(血液感染)或类似于COVID-19中典型“细胞因子风暴”的免疫状态---的组织中。

这些研究人员报道,结果就是一种称为肿瘤坏死因子α(TNFα)的关键促炎性细胞因子在组织中显著减少,同时一种称为白细胞介素-10(IL-10)的抗炎性细胞因子水平在上升。

Couvreur 团队说,仅在治疗4小时后,这些变化就在重要的器官(比如肺部和肾脏)中观察到。他们补充说,组合治疗---腺苷+生育酚---似乎比单独使用其中的任何一种药物更有效。

当然,这项新研究是在小鼠身上进行的,许多在动物身上看起来很有希望的疗法在人类身上并没有得到证实。但是,作为一位抗击传染病的专家,Matthew Heinz博士说,这些发现确实“有意义”。 Heinz说,“我很惊讶他们能这么快就做到这一点。有证据表明,这样的东西可能有助于我们的一些病情更严重的COVID-19患者在这种称为细胞因子风暴的过度免疫反应中存活下来,这是非常令人鼓舞的。”

在解读这些新发现时,他说,“鉴于这项新研究与COVID-19相关,因此很有可能会比平时更快地进入人体试验。”

Heinz补充说,“这仍然是一个相对较早的阶段---我们还有一些路要走,但是很高兴看到这类研究已有了一些非常令人鼓舞的结果。针对如何处理这种在美国造成成千上万人死亡的疾病,这些的研究结果确实值得关注。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Flavio Dormont et al. Squalene-based multidrug nanoparticles for improved mitigation of uncontrolled inflammation. Science Advances, 2020, doi:10.1126/sciadv.aaz5466.

2.Nanotechnology might help fight deadly 'cytokine storm' of COVID-19
https://medicalxpress.com/news/2020-04-nanotechnology-deadly-cytokine-storm-covid-.html
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