近日，东南大学生物科学与医学工程学院葛丽芹教授团队在国际著名期刊《Chemical Engineering Journal》上发表了题为“Engineering microcapsules with immune modulatory properties: Applications in cancer, inflammation, and autoimmunity”的综述，总结了近年来免疫调节微胶囊在设计、主要特性和应用方面的进展，突出了其在治疗癌症、炎症和自身免疫性疾病方面的潜力。

  类似于在宏观尺度上将不同的固体或液体储存在容器中以保护它们免受环境影响，微胶囊是在微米尺度上利用另一种材料（如高分子、蛋白质、脂质等）对物质进行包封，从而形成具有特定微观结构的颗粒（图1）。与结构均一的微球不同，微胶囊是异质颗粒，通常由包覆着固体、液体或气体的壳层和核心组成。壳层不仅能保护核心物质，还可用于药物的包载和控制释放；而核心部分则含有被包封的物质，可呈水溶液状态或固态。因此，这类中空结构的微胶囊在生物医学领域中，尤其是在药物和治疗物质递送方面具有重要应用，其显著优势包括：(i) 可在恶劣的生理条件下保护核心物质；(ii) 实现受pH值或温度等因素触发的控制释放；(iii) 提升生物相容性（如生物涂层、黏附性增强及靶向性提升）；(iv) 提高稳定性（延长血液半衰期并防止聚集）。近年来，随着对免疫系统在疾病发生与防御中的深入理解，以及安全、具有生物相容性的微载体的出现，免疫治疗正在迅速发展，并有望彻底改变包括癌症、感染性疾病和炎症性疾病在内的多种疾病的传统治疗方式。例如，微胶囊可被设计为免疫刺激平台，直接调节树突状细胞（DC）或巨噬细胞等免疫细胞，从而重塑疾病处免疫抑制的微环境。含有抗炎成分的微胶囊，不论是包封在核心中还是修饰于壳层上，都可作为免疫抑制系统的一部分，用于减轻炎症、促进组织再生和异种移植。这些免疫调节型微胶囊显著增强了自身免疫性/炎症性疾病以及癌症治疗的效果。

图1. (A) 宏观尺度下材料的储存与微米尺度下材料在微胶囊中的包封示意图。(B) 微球与微胶囊的结构比较。(C) 微胶囊的优势包括：在生理条件下的保护作用、可控释放、稳定性增强以及相容性提升。（图源Chemical Engineering Journal）

  本综述总结了近年来关于具有免疫调节功能微胶囊的设计研究，涵盖天然免疫调节微胶囊与负载免疫调节分子的微胶囊两大类。除酵母和花粉微胶囊等天然材料外，过去二十年中，合成免疫调节微胶囊的研究也取得了显著进展。这些具备固有免疫调节功能的合成微胶囊主要通过表面工程、免疫调节构建单元的设计、以及物理特性调控等策略制备而成。此外，作为重要的药物递送系统，微胶囊还可包载多种免疫调节分子，包括多肽、蛋白质、DNA/RNA、免疫调节药物，甚至细胞或细菌，从而实现对天然免疫和适应性免疫系统的调节。随后，重点介绍了基于微胶囊的免疫调节在自身免疫/炎症性疾病及癌症中的应用，包括巨噬细胞极化、炎症因子的调控、以及T细胞的耐受与激活（图2）。最后，该综述讨论了该领域未来的发展前景与面临的挑战。

图2. 免疫调节微囊的开发策略及其在炎症、自身免疫和癌症治疗中的应用 （图源Chemical Engineering Journal）

  东南大学生物科学与医学工程学院博士生谭鑫为第一作者，葛丽芹教授为本论文的通讯作者。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.161208