• 利用工程化紅細胞治療痛風

痛風是成年人中最常見的炎性關節(jié)炎，其患病率逐年升高，與生活方式、藥物使用、肥胖、性別等有關，目前已成為僅次于糖尿病的第二大代謝疾病，對社會造成巨大的經(jīng)濟負擔。痛風在全球范圍內的患病率為1％~4％，其中中國大陸的平均患病率約為1.1%，臺灣地區(qū)更為普遍，發(fā)病率高于8%。 痛風是由于體內尿酸單鈉晶體（monosodium urate, MSU）的長期積累沉積于組織中形成MSU晶體并引起嚴重的炎癥反應。高尿酸是痛風發(fā)展的最強單一危險因素，在痛風患者中，血清尿酸（uric acid, UA）水平普遍超過 0.41 mmol /L。除此之外，痛風發(fā)展還與免疫系統(tǒng)有關，包括許多可溶性因子如促炎性細胞因子，脂質介質和補體都與痛風發(fā)展有關。

目前，臨床上的治療痛風的藥物仍比較匱乏，尤其是后期慢性痛風。不管是傳統(tǒng)療法如一些抗炎藥，還是外源性尿酸氧化酶（urate oxidase, UOX），都有各自的問題，無法滿足痛風患者的需求，導致病情惡化，嚴重影響患者的生活質量。因此，亟需開發(fā)針對痛風的更為高效安全的治療方法。

紅細胞膜表面無任何尿酸通道蛋白，故要真正實現(xiàn)工程化紅細胞代謝尿酸的效果，需選擇合適的尿酸通道蛋白。人體中2/3的尿酸鹽由腎臟排泄，由于尿酸的排泄量比腎小球的過濾量少，因此尿酸向血液中的重吸收占主導。尿酸通道蛋白（urate transporter, URAT1）是一種尿酸鹽陰離子交換劑，可以從尿腔中重吸收尿酸鹽。我們將利用我們的體外紅系分化平臺，通過基因改造上游紅系祖細胞使其同時表達人URAT1和黃曲霉（Aspergillus flavus）UOX，隨后誘導體外紅系分化，最終得到攜帶有URAT1和UOX的成熟紅細胞。這種紅細胞可將尿酸鹽經(jīng)由URAT1吸收進入到細胞內并由細胞內UOX代謝，長期在循環(huán)系統(tǒng)中清除過飽和的尿酸鹽，從而實現(xiàn)治療效果。

我們將測試利用痛風患者外周血單個核細胞進行體外分化的能力，制備工程化紅細胞，同時測試工程化紅細胞體外代謝尿酸鹽的能力。同時建立瞬時誘導的高尿酸動物模型，用于評估工程化紅細胞的體內療效。

• 利用工程化紅細胞治療宮頸癌

宮頸癌是危害婦女健康的主要惡性腫瘤之一，在全球婦女惡性腫瘤的發(fā)病率與致死率均列第4位。據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)布的全球癌癥流行病學統(tǒng)計報告顯示，2020年全球大約有60萬宮頸癌新發(fā)病例，34萬宮頸癌死亡病例。2020年中國新發(fā)病例11萬，約占世界宮頸癌新發(fā)病例的18.3%。

E6/E7蛋白是宮頸癌最主要的致癌蛋白，在宮頸癌及癌前病變的組織中持續(xù)表達，不會因抗原丟失而產(chǎn)生免疫逃逸，在正常組織中不表達，因此以E6/E7蛋白為靶點靶向宮頸癌細胞，可特異性殺滅腫瘤細胞。治療性HPV16疫苗相對于傳統(tǒng)治療的優(yōu)勢及其已經(jīng)表現(xiàn)出的良好的療效，但是多肽、RNA、DNA治療性疫苗在體內易被降解，半衰期短，誘導免疫應答的效率有待提高，如何增強新生抗原治療性疫苗的免疫應答效率是亟待解決的重要課題。基于紅細胞（RBCs）的新型藥物載體系統(tǒng)具有其他傳統(tǒng)藥物載體不可比擬的優(yōu)勢，近年來倍受關注。

利用我們的天然紅細胞工程化改造平臺，可穩(wěn)定實現(xiàn)來源于外周血的紅細胞改造（改造效率＞90%），使其表面帶上腫瘤特異性抗原-MHC1蛋白；病人外周血樣的改造效率與健康人相當（圖2）。進一步我們將測試其在體外免疫激活病人HPV16+宮頸癌患者外周血T細胞的效應，以及經(jīng)過刺激后T細胞的特異性腫瘤殺傷能力。同時建立HPV16荷瘤小鼠模型，評估工程化紅細胞在成瘤小鼠中的體內療效。