細(xì)胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs）用作藥物遞送載體的相關(guān)研究不斷升溫，然而，靶向能力有限、產(chǎn)量低等問(wèn)題制約了其向臨床轉(zhuǎn)化。

研究背景

EVs具有良好的生物相容性，且能保護(hù)攜帶的藥物分子，減少其在體內(nèi)的降解，這些優(yōu)勢(shì)使EVs成為理想的藥物遞送載體。然而，靶向能力不足、胞內(nèi)給藥效率低、產(chǎn)量低、批次一致性差等問(wèn)題制約了其向臨床轉(zhuǎn)化。

EVs主要通過(guò)胞吞作用被靶細(xì)胞攝取，這些EVs中的大多數(shù)定位到溶酶體，其攜帶的藥物（如核酸、多肽、蛋白等）因此不可避免地會(huì)受到損失，這影響了EVs的藥物遞送效率。

研究?jī)?nèi)容

為了提高遞送效率，作者選擇HEK293細(xì)胞進(jìn)行工程化改造，敲除其內(nèi)源GPC3（磷脂酰肌醇蛋白聚糖3）和B2M（β2微球蛋白），并使其大量表達(dá)fusogen（來(lái)自Sindbis病毒，可介導(dǎo)膜融合）及抗GPC3單鏈抗體（anti-GPC3 scFv）。改造后的HEK293細(xì)胞通過(guò)機(jī)械擠壓的方式，產(chǎn)生細(xì)胞衍生納米囊泡（cell-derived nanovesicle, CNV），稱為eFT-CNV。由于攜帶fusogen及anti-GPC3 scFv，eFT-CNV可靶向高表達(dá)GPC3的癌細(xì)胞并被其高效攝取。之后，作者用eFT-CNV負(fù)載各類藥物（如核酸、蛋白質(zhì)等），驗(yàn)證靶向遞送效率及治療效果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

首先，作者對(duì)改造后的HEK293細(xì)胞進(jìn)行驗(yàn)證，證明GPC3和B2M成功敲除，且fusogen和anti-GPC3 scFv成功表達(dá)。同時(shí)，細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證明fusogen和anti-GPC3 scFv發(fā)揮了預(yù)期的功能。

之后，作者通過(guò)機(jī)械擠壓制備eFT-CNV，并對(duì)其進(jìn)行表征鑒定，結(jié)果顯示eFT-CNV具有典型的囊泡形態(tài)及表面標(biāo)志物。

觀察eFT-CNV與HepG2細(xì)胞（表達(dá)GPC3）的融合情況，結(jié)果表明eFT-CNV能通過(guò)anti-GPC3 scFv與HepG2細(xì)胞有效結(jié)合，并與質(zhì)膜融合。在pH為5.5的條件下，30min內(nèi)的平均融合效率為64.7%

后續(xù)研究中，作者用eFT-CNV裝載藥物（分別裝載siR-Sox2、gelonin、紫杉醇），并對(duì)其治療效果進(jìn)行觀察。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，裝載抗腫瘤藥物的eFT-CNV抑制腫瘤生長(zhǎng)效果顯著，提高了藥物的治療效果。

研究結(jié)論

本項(xiàng)研究表明，與游離藥物相比，CNV裝載藥物有助于獲得更好的治療效果，尤其是通過(guò)改造增強(qiáng)靶向性及膜融合效率的eFT-CNV，可通過(guò)直接將藥物遞送到胞質(zhì)，進(jìn)一步提高治療效果。

此外，eFT-CNV還具有應(yīng)用于基因編輯和免疫治療的潛力，有望成為精確醫(yī)療領(lǐng)域的有效工具。

Wang?L, Wang G, Mao W, Chen Y, Rahman MM, Zhu C, Prisinzano PM, Kong B, Wang J, Lee LP, Wan Y. Bioinspired engineering of fusogen and targeting moiety?equipped?nanovesicles. Nat Commun. 2023 Jun 8;14(1):3366. doi: 10.1038/s41467-023-39181-2. PMID: 37291242; PMCID: PMC10250350.