摘要：本文報(bào)道了首項(xiàng)評(píng)估系統(tǒng)性給藥工程化細(xì)胞外囊泡（EV）ILB-202的I期臨床試驗(yàn)。
核因子κB（NF-κB）的過(guò)度激活在多種炎癥性和自身免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制中起著核心作用。然而，傳統(tǒng)的NF-κB抑制劑存在特異性差、導(dǎo)致廣泛免疫抑制等局限性。細(xì)胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）作為一種新興的治療性載體，具有天然的低復(fù)制風(fēng)險(xiǎn)、低腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)和良好的生物相容性?xún)?yōu)勢(shì)，為精準(zhǔn)遞送治療性 cargo 提供了新途徑。ILB-202是一種經(jīng)過(guò)工程化改造的異體EV，來(lái)源于HEK293細(xì)胞，并裝載了一種半衰期延長(zhǎng)的、穩(wěn)定的NF-κB抑制蛋白——超級(jí)抑制因子IκBα（super-repressor IκBα, srIκB）。其設(shè)計(jì)理念是在NF-κB病理性地高度激活的細(xì)胞中優(yōu)先發(fā)揮抑制作用，而對(duì)健康細(xì)胞的正常生理功能影響極小。本研究旨在通過(guò)一項(xiàng)首次人體（First-in-human）試驗(yàn)，評(píng)估單次靜脈注射遞增劑量ILB-202在健康志愿者中的短期安全性、耐受性及初步藥效學(xué)效應(yīng)。
圖1 一種用于抑制NF-κB的工程化細(xì)胞外囊泡ILB-202的安全性與抗炎效果：雙盲、隨機(jī)、安慰劑對(duì)照的I期臨床試驗(yàn)
研究方法
這是一項(xiàng)在澳大利亞單一研究中心進(jìn)行的隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照的I期劑量遞增研究（ILIAS研究ILB-202-001）。研究共設(shè)置了三個(gè)劑量組（Cohort 1-3），劑量水平分別為0.3、1.2和5.2 × 1010顆粒/千克（particles/kg），基于臨床前大鼠和犬的毒理學(xué)研究數(shù)據(jù)以及多種疾病模型（如急性腎損傷IRI模型、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、早產(chǎn)模型等）中的藥理活性劑量（PAD）確定。每個(gè)隊(duì)列隨機(jī)分配6名健康志愿者（4人接受ILB-202，2人接受安慰劑），共18人完成研究。ILB-202通過(guò)2小時(shí)靜脈輸注給藥。主要終點(diǎn)是評(píng)估安全性（不良事件、生命體征、實(shí)驗(yàn)室檢查、心電圖等）和耐受性。關(guān)鍵的探索性終點(diǎn)包括通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)分析免疫細(xì)胞亞群（CD4+、CD8+、CD19+、CD16/56+ NK細(xì)胞）的變化，以及利用單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）對(duì)給藥前（Pre）、輸注結(jié)束時(shí)（EOI）和輸注后24小時(shí)（24h）采集的外周血單核細(xì)胞（PBMCs）進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，以深入探究ILB-202的分子機(jī)制和藥效學(xué)影響。
研究結(jié)果
安全性及耐受性
ILB-202在所有測(cè)試劑量下均表現(xiàn)出良好的安全性和耐受性。未發(fā)生死亡、嚴(yán)重不良事件（SAEs）或劑量限制性毒性（DLTs）。共報(bào)告了15例治療期出現(xiàn)的不良事件（TEAEs），發(fā)生在12名受試者中，絕大多數(shù)為1級(jí)（輕度）嚴(yán)重程度。唯一一例2級(jí)事件（輸注部位疼痛）發(fā)生在安慰劑組。實(shí)驗(yàn)室參數(shù)、生命體征和細(xì)胞因子譜（IL-1β, IL-2, IL-6, IL-10, IFN-γ, TNF-α）及C反應(yīng)蛋白（CRP）在24小時(shí)內(nèi)保持穩(wěn)定，未觀察到全身性免疫原性或細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）的跡象。值得注意的是，在中、高劑量組觀察到自然殺傷（NK）細(xì)胞百分比有輕微下降，并且高劑量組有一例受試者出現(xiàn)可能與研究藥物相關(guān)的1級(jí)中性粒細(xì)胞減少癥（最低值1.3 × 109/L），該受試者在后續(xù)隨訪(fǎng)中顯示部分恢復(fù)。
單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析
對(duì)7名受試者（低、中劑量各2人，高劑量3人）的PBMCs進(jìn)行scRNA-seq，共分析了122,956個(gè)高質(zhì)量細(xì)胞，鑒定出T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、前B細(xì)胞、單核細(xì)胞和造血干細(xì)胞（HSCs）等主要細(xì)胞類(lèi)型?？傮w細(xì)胞比例在給藥前后未發(fā)生顯著變化，再次印證了其良好的安全性。
差異表達(dá)基因（DEG）分析顯示，在嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下，整體細(xì)胞或特定細(xì)胞類(lèi)型中均未發(fā)現(xiàn)大量顯著的基因表達(dá)變化，這表明ILB-202對(duì)健康個(gè)體的生理狀態(tài)影響甚微。然而，采用更寬松的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析后，基因本體（GO）和京都基因與基因組百科全書(shū)（KEGG）通路富集分析提示，NF-κB信號(hào)通路在多個(gè)細(xì)胞類(lèi)型中均受到調(diào)節(jié)。
深入研究顯示，單核細(xì)胞是對(duì)ILB-202反應(yīng)最敏感的細(xì)胞群體。根據(jù)CD14和CD16的表達(dá)，單核細(xì)胞可進(jìn)一步分為經(jīng)典（CD14highCD16low）和非經(jīng)典（CD14lowCD16high）亞型?；蚣患治觯℅SEA）揭示了這兩種亞型在NF-κB相關(guān)活性上存在顯著的功能差異。更重要的是，在低和中劑量下，與非經(jīng)典單核細(xì)胞（通常與組織修復(fù)和炎癥消退相關(guān)）的比例在EOI和24h時(shí)間點(diǎn)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這暗示了ILB-202可能促進(jìn)了向抗炎狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。
細(xì)胞間通訊分析（使用CellChat工具）進(jìn)一步揭示了盡管轉(zhuǎn)錄水平變化細(xì)微，但細(xì)胞間的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了顯著的時(shí)間依賴(lài)性重塑。與給藥前相比，輸注后（EOI和24h）與抑制炎癥反應(yīng)相關(guān)的信號(hào)通路變得更為突出。特別是，具有抗炎和免疫抑制特性的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）信號(hào)通路（TGFB1-TGFBR1/TGFBR2）的交互概率在EOI和24h均顯著增加。此外，內(nèi)脂素（Visfatin, NAMPT）信號(hào)通路（NAMPT–INSR交互）在24h也變得顯著，該通路在調(diào)節(jié)NF-κB和炎癥過(guò)程中扮演多重角色。相反，關(guān)鍵的促炎信號(hào)——腫瘤壞死因子（TNF）信號(hào)通路（TNF-TNFRSF1A/B）的活性在后期時(shí)間點(diǎn)減弱。同時(shí)，一些趨化因子信號(hào)通路（如CCL和CXCL）也變得不顯著。這些變化共同描繪出一幅清晰的畫(huà)面：ILB-202給藥后，細(xì)胞間的通訊網(wǎng)絡(luò)整體向抗炎和炎癥消退的方向發(fā)展。
圖2 參與者招募與研究流程圖
討論與結(jié)論
本研究成功評(píng)估了ILB-202在健康人體中的首次系統(tǒng)性給藥。結(jié)果表明，單次靜脈輸注ILB-202在所有劑量水平下均安全且耐受性良好。更重要的是，先進(jìn)的scRNA-seq技術(shù)揭示了其在分子和細(xì)胞水平上的精準(zhǔn)藥效學(xué)作用：ILB-202能夠時(shí)間依賴(lài)性地調(diào)節(jié)NF-κB相關(guān)通路，增強(qiáng)TGF-β和Visfatin等抗炎信號(hào)，同時(shí)減弱TNF等促炎信號(hào)，從而在不引起廣泛免疫抑制或顯著基因表達(dá)擾動(dòng)的前提下，巧妙地將免疫系統(tǒng)推向一個(gè)更具抗炎性的狀態(tài)。
這項(xiàng)研究具有里程碑式的意義，它是全球首項(xiàng)探討經(jīng)靜脈全身給藥的、工程化的異體EV療法的臨床試驗(yàn)。ILB-202所展示的“精準(zhǔn)免疫調(diào)節(jié)”特性——即主要抑制病理性亢進(jìn)的NF-κB活性，而非基礎(chǔ)生理活性——使其區(qū)別于傳統(tǒng)的小分子NF-κB抑制劑，有望克服后者導(dǎo)致的廣泛免疫抑制副作用。
綜上所述，這項(xiàng)I期臨床試驗(yàn)的結(jié)果有力地支持了ILB-202作為一種新型、精準(zhǔn)的免疫調(diào)節(jié)劑的巨大潛力，為其后續(xù)在由NF-κB過(guò)度激活驅(qū)動(dòng)的各種炎癥性和自身免疫性疾病（如類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸病、敗血癥等）中進(jìn)行療效性研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，標(biāo)志著工程化EV療法向臨床轉(zhuǎn)化邁出了關(guān)鍵一步。
參考資料
[1] Safety and anti-inflammatory effects of ILB-202, an engineered extracellular vesicles for NF-κB inhibition: A double-blind, randomized, placebo-controlled phase 1 trial
摘要：本文報(bào)道了首項(xiàng)評(píng)估系統(tǒng)性給藥工程化細(xì)胞外囊泡（EV）ILB-202的I期臨床試驗(yàn)。
核因子κB（NF-κB）的過(guò)度激活在多種炎癥性和自身免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制中起著核心作用。然而，傳統(tǒng)的NF-κB抑制劑存在特異性差、導(dǎo)致廣泛免疫抑制等局限性。細(xì)胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）作為一種新興的治療性載體，具有天然的低復(fù)制風(fēng)險(xiǎn)、低腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)和良好的生物相容性?xún)?yōu)勢(shì)，為精準(zhǔn)遞送治療性 cargo 提供了新途徑。ILB-202是一種經(jīng)過(guò)工程化改造的異體EV，來(lái)源于HEK293細(xì)胞，并裝載了一種半衰期延長(zhǎng)的、穩(wěn)定的NF-κB抑制蛋白——超級(jí)抑制因子IκBα（super-repressor IκBα, srIκB）。其設(shè)計(jì)理念是在NF-κB病理性地高度激活的細(xì)胞中優(yōu)先發(fā)揮抑制作用，而對(duì)健康細(xì)胞的正常生理功能影響極小。本研究旨在通過(guò)一項(xiàng)首次人體（First-in-human）試驗(yàn)，評(píng)估單次靜脈注射遞增劑量ILB-202在健康志愿者中的短期安全性、耐受性及初步藥效學(xué)效應(yīng)。
圖1 一種用于抑制NF-κB的工程化細(xì)胞外囊泡ILB-202的安全性與抗炎效果：雙盲、隨機(jī)、安慰劑對(duì)照的I期臨床試驗(yàn)
研究方法
這是一項(xiàng)在澳大利亞單一研究中心進(jìn)行的隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照的I期劑量遞增研究（ILIAS研究ILB-202-001）。研究共設(shè)置了三個(gè)劑量組（Cohort 1-3），劑量水平分別為0.3、1.2和5.2 × 1010顆粒/千克（particles/kg），基于臨床前大鼠和犬的毒理學(xué)研究數(shù)據(jù)以及多種疾病模型（如急性腎損傷IRI模型、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、早產(chǎn)模型等）中的藥理活性劑量（PAD）確定。每個(gè)隊(duì)列隨機(jī)分配6名健康志愿者（4人接受ILB-202，2人接受安慰劑），共18人完成研究。ILB-202通過(guò)2小時(shí)靜脈輸注給藥。主要終點(diǎn)是評(píng)估安全性（不良事件、生命體征、實(shí)驗(yàn)室檢查、心電圖等）和耐受性。關(guān)鍵的探索性終點(diǎn)包括通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)分析免疫細(xì)胞亞群（CD4+、CD8+、CD19+、CD16/56+ NK細(xì)胞）的變化，以及利用單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）對(duì)給藥前（Pre）、輸注結(jié)束時(shí)（EOI）和輸注后24小時(shí)（24h）采集的外周血單核細(xì)胞（PBMCs）進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，以深入探究ILB-202的分子機(jī)制和藥效學(xué)影響。
研究結(jié)果
安全性及耐受性
ILB-202在所有測(cè)試劑量下均表現(xiàn)出良好的安全性和耐受性。未發(fā)生死亡、嚴(yán)重不良事件（SAEs）或劑量限制性毒性（DLTs）。共報(bào)告了15例治療期出現(xiàn)的不良事件（TEAEs），發(fā)生在12名受試者中，絕大多數(shù)為1級(jí)（輕度）嚴(yán)重程度。唯一一例2級(jí)事件（輸注部位疼痛）發(fā)生在安慰劑組。實(shí)驗(yàn)室參數(shù)、生命體征和細(xì)胞因子譜（IL-1β, IL-2, IL-6, IL-10, IFN-γ, TNF-α）及C反應(yīng)蛋白（CRP）在24小時(shí)內(nèi)保持穩(wěn)定，未觀察到全身性免疫原性或細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）的跡象。值得注意的是，在中、高劑量組觀察到自然殺傷（NK）細(xì)胞百分比有輕微下降，并且高劑量組有一例受試者出現(xiàn)可能與研究藥物相關(guān)的1級(jí)中性粒細(xì)胞減少癥（最低值1.3 × 109/L），該受試者在后續(xù)隨訪(fǎng)中顯示部分恢復(fù)。
單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析
對(duì)7名受試者（低、中劑量各2人，高劑量3人）的PBMCs進(jìn)行scRNA-seq，共分析了122,956個(gè)高質(zhì)量細(xì)胞，鑒定出T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、前B細(xì)胞、單核細(xì)胞和造血干細(xì)胞（HSCs）等主要細(xì)胞類(lèi)型。總體細(xì)胞比例在給藥前后未發(fā)生顯著變化，再次印證了其良好的安全性。
差異表達(dá)基因（DEG）分析顯示，在嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下，整體細(xì)胞或特定細(xì)胞類(lèi)型中均未發(fā)現(xiàn)大量顯著的基因表達(dá)變化，這表明ILB-202對(duì)健康個(gè)體的生理狀態(tài)影響甚微。然而，采用更寬松的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析后，基因本體（GO）和京都基因與基因組百科全書(shū)（KEGG）通路富集分析提示，NF-κB信號(hào)通路在多個(gè)細(xì)胞類(lèi)型中均受到調(diào)節(jié)。
深入研究顯示，單核細(xì)胞是對(duì)ILB-202反應(yīng)最敏感的細(xì)胞群體。根據(jù)CD14和CD16的表達(dá)，單核細(xì)胞可進(jìn)一步分為經(jīng)典（CD14highCD16low）和非經(jīng)典（CD14lowCD16high）亞型?；蚣患治觯℅SEA）揭示了這兩種亞型在NF-κB相關(guān)活性上存在顯著的功能差異。更重要的是，在低和中劑量下，與非經(jīng)典單核細(xì)胞（通常與組織修復(fù)和炎癥消退相關(guān)）的比例在EOI和24h時(shí)間點(diǎn)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這暗示了ILB-202可能促進(jìn)了向抗炎狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。
細(xì)胞間通訊分析（使用CellChat工具）進(jìn)一步揭示了盡管轉(zhuǎn)錄水平變化細(xì)微，但細(xì)胞間的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了顯著的時(shí)間依賴(lài)性重塑。與給藥前相比，輸注后（EOI和24h）與抑制炎癥反應(yīng)相關(guān)的信號(hào)通路變得更為突出。特別是，具有抗炎和免疫抑制特性的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）信號(hào)通路（TGFB1-TGFBR1/TGFBR2）的交互概率在EOI和24h均顯著增加。此外，內(nèi)脂素（Visfatin, NAMPT）信號(hào)通路（NAMPT–INSR交互）在24h也變得顯著，該通路在調(diào)節(jié)NF-κB和炎癥過(guò)程中扮演多重角色。相反，關(guān)鍵的促炎信號(hào)——腫瘤壞死因子（TNF）信號(hào)通路（TNF-TNFRSF1A/B）的活性在后期時(shí)間點(diǎn)減弱。同時(shí)，一些趨化因子信號(hào)通路（如CCL和CXCL）也變得不顯著。這些變化共同描繪出一幅清晰的畫(huà)面：ILB-202給藥后，細(xì)胞間的通訊網(wǎng)絡(luò)整體向抗炎和炎癥消退的方向發(fā)展。
圖2 參與者招募與研究流程圖
討論與結(jié)論
本研究成功評(píng)估了ILB-202在健康人體中的首次系統(tǒng)性給藥。結(jié)果表明，單次靜脈輸注ILB-202在所有劑量水平下均安全且耐受性良好。更重要的是，先進(jìn)的scRNA-seq技術(shù)揭示了其在分子和細(xì)胞水平上的精準(zhǔn)藥效學(xué)作用：ILB-202能夠時(shí)間依賴(lài)性地調(diào)節(jié)NF-κB相關(guān)通路，增強(qiáng)TGF-β和Visfatin等抗炎信號(hào)，同時(shí)減弱TNF等促炎信號(hào)，從而在不引起廣泛免疫抑制或顯著基因表達(dá)擾動(dòng)的前提下，巧妙地將免疫系統(tǒng)推向一個(gè)更具抗炎性的狀態(tài)。
這項(xiàng)研究具有里程碑式的意義，它是全球首項(xiàng)探討經(jīng)靜脈全身給藥的、工程化的異體EV療法的臨床試驗(yàn)。ILB-202所展示的“精準(zhǔn)免疫調(diào)節(jié)”特性——即主要抑制病理性亢進(jìn)的NF-κB活性，而非基礎(chǔ)生理活性——使其區(qū)別于傳統(tǒng)的小分子NF-κB抑制劑，有望克服后者導(dǎo)致的廣泛免疫抑制副作用。
綜上所述，這項(xiàng)I期臨床試驗(yàn)的結(jié)果有力地支持了ILB-202作為一種新型、精準(zhǔn)的免疫調(diào)節(jié)劑的巨大潛力，為其后續(xù)在由NF-κB過(guò)度激活驅(qū)動(dòng)的各種炎癥性和自身免疫性疾病（如類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸病、敗血癥等）中進(jìn)行療效性研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，標(biāo)志著工程化EV療法向臨床轉(zhuǎn)化邁出了關(guān)鍵一步。
參考資料
[1] Safety and anti-inflammatory effects of ILB-202, an engineered extracellular vesicles for NF-κB inhibition: A double-blind, randomized, placebo-controlled phase 1 trial
