2017年发表在《Biomaterials》的文章“A doxorubicin delivery platform using engineered natural membrane vesicle exosomes for targeted tumor therapy”通过电穿孔将DOX加载到iRGD肽功能化的外泌体上，载药效率高达20％。且由于iRGD肽的存在，外泌体在体外和体内均显示出较高的肿瘤靶向能力和抗肿瘤功效。
2019年发表在《Journal of controlled release》的文章“Paclitaxel is incorporated by mesenchymal stromal cells and released in exosomes that inhibit in vitro tumor growth: a new approach for drug delivery”介绍了PTX可以成功加载到MSC衍生的外泌体中，从而显着抑制人胰腺细胞的生长。
（2） 外泌体作为蛋白质的药物递送载体
已经发现外泌体可递送多种蛋白质，如酶、细胞骨架蛋白质和跨膜蛋白质。
2018年发表在《Journal of controlled release》的文章“Comparison of exosomes and ferritin protein nanocages for the delivery of membrane protein therapeutics”比较了使用外泌体和一种铁蛋白纳米笼在递送信号调节蛋白的功效，结果显示由于巨噬细胞增强了吞噬作用，外泌体诱导的肿瘤生长抑制作用比纳米笼诱导的抑制作用高。
① siRNA递送：siRNA的稳定性低，在体内循环中易于降解。外泌体可作为治疗性载体，帮助保护siRNA并将其递送至靶细胞。
② miRNA递送：已知外泌体天然携带miRNA，因此将外泌体用作将miRNA传递至靶细胞的治疗载体是合乎逻辑的。2013年发表在《Molecular therapy》的文章“Systemically injected exosomes targeted to EGFR deliver antitumor microRNA to breast cancer cells”使用外泌体传递靶向乳腺癌细胞中表皮生长因子受体（EGFR）的miRNA let-7a。
天然的纳米载体，外泌体为何这么牛？
发布时间：2021-01-19 16:11 文章来源：未知 作者：普略生物
2020年，除了新冠病毒相关药物和疫苗，外泌体受到了生物科技投资者的热烈追捧。2020年六月，大型药企，譬如武田制药和礼来，以及生物科技投资机构相继加入外泌体技术的投资竞赛，成交金额高达20亿美金。作为天然的新型纳米递送载体，外泌体具有与众不同的特性和巨大商业前景！
一、外泌体组分
外泌体的纳米球膜型结构由双层脂质形成，也由各种类型的脂质和蛋白质组成，这些脂质和蛋白质衍生自形成外泌体的亲代细胞。根据外泌体数据库ExoCarta的资料，目前已知约有8000种蛋白质和194种脂质与外泌体相关。
二、外泌体生物学功能
外泌体可由多种不同类型的细胞分泌，在细胞间通讯和触发生理反应中起着重要的作用。其功能的首次发现是参与细胞成熟过程中去除不必要的蛋白质。简而言之，它们是天然膜囊泡，将蛋白质、RNA、DNA和脂质从一个细胞携带到另一个细胞，从而调节受体细胞的生物功能。
迄今为止，尚未完全发现调节外泌体-细胞结合的途径。然而很明显的是，其结合过程从外泌体识别受体细胞PM上的特定受体开始。膜受体的识别是外泌体细胞反应的基础，它可激活受体并随后导致相关信号通路的激活，外泌体与PM融合或外泌体的内吞作用，使蛋白质和RNA直接释放到受体细胞中。
三、外泌体递送药物载体
外泌体最有用的特性之一是它们穿过屏障（如细胞质膜和血/脑屏障）的能力，此外，由于其天然的材料运输特性、固有的长期循环能力和出色的生物相容性，外泌体具有很大的潜力成为药物递送载体，适用于递送各种化学物质、蛋白质、核酸和基因治疗剂。
（1） 外泌体作为小分子的药物传递载体
关于外泌体递送姜黄素、多巴胺、PTX和DOX等化学治疗药物已有充分的报道。
2017年发表在《Biomaterials》的文章“A doxorubicin delivery platform using engineered natural membrane vesicle exosomes for targeted tumor therapy”通过电穿孔将DOX加载到iRGD肽功能化的外泌体上，载药效率高达20％。且由于iRGD肽的存在，外泌体在体外和体内均显示出较高的肿瘤靶向能力和抗肿瘤功效。
2019年发表在《Journal of controlled release》的文章“Paclitaxel is incorporated by mesenchymal stromal cells and released in exosomes that inhibit in vitro tumor growth: a new approach for drug delivery”介绍了PTX可以成功加载到MSC衍生的外泌体中，从而显着抑制人胰腺细胞的生长。
（2） 外泌体作为蛋白质的药物递送载体
已经发现外泌体可递送多种蛋白质，如酶、细胞骨架蛋白质和跨膜蛋白质。
2018年发表在《Journal of controlled release》的文章“Comparison of exosomes and ferritin protein nanocages for the delivery of membrane protein therapeutics”比较了使用外泌体和一种铁蛋白纳米笼在递送信号调节蛋白的功效，结果显示由于巨噬细胞增强了吞噬作用，外泌体诱导的肿瘤生长抑制作用比纳米笼诱导的抑制作用高。
（3） 外泌体作为核酸的药物递送载体
研究表明，外泌体可以携带遗传（例如miRNA，siRNA）到靶细胞中，从而在生物学和致病过程中诱导遗传修饰，这些特征使其成为遗传研究的主要策略。
① siRNA递送：siRNA的稳定性低，在体内循环中易于降解。外泌体可作为治疗性载体，帮助保护siRNA并将其递送至靶细胞。
② miRNA递送：已知外泌体天然携带miRNA，因此将外泌体用作将miRNA传递至靶细胞的治疗载体是合乎逻辑的。2013年发表在《Molecular therapy》的文章“Systemically injected exosomes targeted to EGFR deliver antitumor microRNA to breast cancer cells”使用外泌体传递靶向乳腺癌细胞中表皮生长因子受体（EGFR）的miRNA let-7a。
四、外泌体给药途径
外泌体可以通过多种方法给药，其中静脉给药是最常用的途径。通过利用增强通透性和保留（EPR）效应，在荷瘤动物中静脉内递送外泌体。在某些容易达到肿瘤部位的不同恶性肿瘤中，外泌体疗法一般是瘤内注射，在疾病部位直接注射外泌体的优点是可以特异性地运送装载的药物。另外口服给药，腹腔给药，皮内给药和鼻内给药途径已成功用于外泌体递送。
五、外泌体递送药物的优势
许多新的候选药物（例如蛋白质和核酸）在体内环境中高度不稳定，对治疗结果的效果提出了重大挑战。鉴于与许多当前的纳米微粒递送系统相关的问题，外泌体作为“自然的递送系统”允许递送这些生物分子。由于外泌体体积小和其本身就是细胞产物，通过外泌体递送药物可以避免巨噬细胞的吞噬作用或降解，还可以在体内长时间循环，保持效果。其中，外泌体能够穿过血脑屏障将特定药物输送到中枢神经系统是外泌体递送药物的一个显著优势。
六、结语
外泌体为细胞疗法中的不同合成分子和生物分子的递送提供了广阔的前景和崭新的治疗方式，在治疗各种疾病（癌症、心血管疾病等）方面显示了巨大的潜力。Research And Markets预计全球外泌体市场在2020年至2025年期间的复合年增长率约为28.0％。
外泌体在实际应用前，需进行进一步研究和临床试验，评估外泌体的副作用和功效时，此外，还需要开发大规模生产质量可控的外泌体并掌握快速纯化外泌体的技术和策略。
普略生物提供外泌体相关纳米载体诊疗新技术的研发和临床转化支持，非常欢迎感兴趣的产学研各界朋友前来咨询，我们可提供有效的转化研究思路，保障转化和研发项目的高效实施，产出重大疾病诊疗创新医药技术成果，切实帮您解决项目中的具体问题！
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