胰岛移植在过去几十年中已成为治疗1型糖尿病的潜在疗法。然而，由于免疫系统最终继续排斥新的胰岛，移植工作遇到了挫折。目前的免疫抑制药物对移植的细胞和组织提供的保护不足，并且受到不良副作用的困扰。

现在，一组研究人员发现了一种利用纳米载体重新设计常用的免疫抑制剂雷帕霉素，使免疫调节更加有效的技术。研究人员利用装载雷帕霉素的纳米载体产生了免疫抑制，能够针对与移植相关的特定细胞，而不抑制更广泛的免疫反应。

该研究结果发表在《自然纳米技术》杂志上，论文标题为“皮下纳米疗法重新利用雷帕霉素的免疫抑制机制来增强同种异体胰岛移植物的活力”。”

雷帕霉素通常用于抑制各种治疗和移植过程中的免疫反应，因其对全身多种细胞类型的广泛影响而闻名。然而，作者指出，标准口服雷帕霉素(Rapamune)给药方法存在生物利用度差和生物分布广泛的问题。

西北大学麦考密克工程学院生物医学工程副教授埃文·斯科特博士说：“为了避免雷帕霉素在治疗过程中产生广泛影响，该药物通常以低剂量并通过特定的给药途径给药，主要是口服给药。”“但在移植的情况下，你必须给予足够的雷帕霉素来系统性地抑制T细胞，这可能会产生严重的副作用，如脱发、口腔溃疡和整体免疫系统减弱。”

“我们想知道，能否重新设计雷帕霉素以避免T细胞的非特异性抑制，而是通过将药物递送至不同类型的免疫细胞来刺激耐受性途径?”斯科特说。“通过改变目标细胞类型，我们实际上改变了实现免疫抑制的方式。”

该团队配制了聚(乙二醇)-b-聚(丙烯硫醚)聚合物囊泡纳米载体和药物混合物，具有比T细胞抑制更特异的效果。该纳米颗粒不是直接调节T细胞(雷帕霉素最常见的治疗靶点)，而是旨在靶向和修饰抗原呈递细胞(APC)，从而实现更有针对性、可控的免疫抑制。

该纳米载体使该团队能够通过皮下注射输送雷帕霉素，该注射使用不同的代谢途径来避免口服给药后肝脏中发生的大量药物损失。

这项工作表明，通过纳米载体进行皮下递送，“显着改变雷帕霉素的细胞生物分布，重新调整其作用机制以实现耐受，而不是免疫抑制，并最大限度地减少副作用。”此外，该给药途径需要显着减少的雷帕霉素才能发挥作用——大约是标准剂量的一半。

在小鼠中进行测试，将标准雷帕鸣口服方案与纳米载体制剂进行比较。研究小组观察到，“在临床相关、主要组织相容性复合物不匹配、同种异体、门静脉内(肝)胰岛移植模型中，显着改善了正常血糖的维持。”

斯科特说，通过纳米递送增强和控制药物副作用的概念并不是一个新概念。“但在这里，我们不是在增强效果，而是在改变它——通过重新利用药物的生化途径，在本例中是雷帕霉素抑制mTOR，我们正在产生完全不同的细胞反应。”

伯克九岁时被诊断出患有1型糖尿病，她知道自己想为这个领域做出贡献。“在我过去的项目中，我致力于糖尿病足溃疡的伤口愈合，这是1型糖尿病的并发症，”伯克说。“作为一个26岁的人，我从来没有真正想要达到这个目标，所以我觉得更好的策略是专注于我们现在如何以更简洁的方式治疗糖尿病，模仿非糖尿病人胰腺的自然现象。”

斯科特已经开始为该方法申请专利，并与行业合作伙伴合作，最终将其进入临床试验阶段。这项工作的商业化可能会解决新技术出现的一些问题，例如用于糖尿病治疗的Vertex干细胞衍生胰岛。

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