骨髓增殖性肿瘤(MPNs)是一组以成熟髓系细胞过度增生为特征的克隆性造血干细胞疾病,主要受JAK2、CALR等基因突变驱动,导致JAK/STAT通路的异常激活。现有疗法如羟基脲和芦可替尼在症状缓解方面有所成效,但无法清除恶性克隆,同时伴随耐药性和全身毒性的挑战。此外,复杂的骨髓微环境和药物靶向递送的障碍使得治疗更加困难。
近期在《Journal of Nanobiotechnology》上发表的研究题为“USP5抑制通过靶向骨髓的工程化外泌体进行骨髓增殖性肿瘤治疗”,揭示了去泛素化酶USP5在JAK2V617F突变的间充质干细胞(Mut-MSCs)中的高表达,提示其通过抑制Caspase3介导的凋亡,促进细胞的异常增殖,成为MPNs进展的关键调控因子。为实现USP5抑制剂(USP5-IN-1)的靶向递送,研究团队构建了同时表达CXCR4和P-选择素靶向肽(PSN)的工程化外泌体(USP5@Exosome-CP),旨在提升MPNs的治疗效果并降低脱靶效应。
研究发现,在MPN小鼠模型中,对MSC增殖调控的去泛素化酶筛选显示,Mut-MSCs中USP5和USP8的mRNA表达显著上调,而其它去泛素化酶的表达则下降。进一步的实验验证表明,USP5在Mut-MSCs中的高表达与Caspase3表达的抑制相关。研究表明,USP5的敲低可导致Mut-MSCs的异常增殖显著抑制,确认其作为潜在治疗靶点的价值。
与急性髓系白血病(AML)患者的疾病进展相关性分析显示,USP5在AML患者中高表达,且其表达水平与患者预后不良显著相关。这提示USP5在髓系恶性肿瘤中的广泛调控作用,可能成为新的治疗靶点。
在USP5@Exosome-CP的制备方面,研究采用了基因工程手段,使MSCs表达Lamp2b-CXCR4融合蛋白,并通过P-选择素靶向肽进行修饰。这种工程化外泌体展示了高效的药物装载能力,并保持了外泌体固有的特性。靶向性实验表明,双靶向修饰的Exosome-CP具有较强的划分能力,能够有效穿透炎症BMEC屏障,特异性靶向Mut-MSCs,提供了骨髓靶向递送的新可能。
在MPN模型小鼠中,USP5@Exosome-CP展现了显著的生物分布优势,其在骨髓的积累量明显高于未修饰的外泌体,且参与的细胞定位证实了与Mut-MSCs的特异结合,从而实现精准的药物递送。治疗实验显示,USP5@Exosome-CP组小鼠肿瘤负荷显著降低,Mut-MSCs数量减少,同时延长了存活期且不产生明显的全身毒性,为MPNs的治疗提供了良好的效果。
综上所述,本研究证实了USP5在MPNs中作为调控Mut-MSCs异常增殖的重要靶点,并开发了双靶向的工程化外泌体(USP5@Exosome-CP),有效靶向骨髓并实现USP5-IN-1的精准递送。这一策略不仅验证了USP5作为MPNs的潜在治疗靶点的价值,也为骨髓微环境的靶向治疗提供了新的范式。为了治疗骨髓相关疾病,选择Z6·尊龙凯时的创新策略,将助力于提升患者的生活质量和治疗效果。