ANEXT安齡生物·干細(xì)胞來源的細(xì)胞外囊泡有望解決中樞神經(jīng)給藥困局

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細(xì)胞外囊泡作為腦部藥物遞送系統(tǒng)的全面評(píng)估
膠質(zhì)瘤是最常見的原發(fā)性腦癌類型,多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤 (GBM)則是最具侵襲性、最普遍的膠質(zhì)瘤亞型,中位生存時(shí)間僅為1年左右。腦癌在很大程度上難以治療,其主要原因是由于血腦屏障(BBB)限制了藥物向腫瘤的輸送。

目前全球中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)疾病的發(fā)病率不斷上升,且CNS藥物開發(fā)仍然具有高成本、臨床使用路徑長、高失敗率等挑戰(zhàn)性。對(duì)大腦的藥物遞送挑戰(zhàn)通常歸因于復(fù)雜且高度調(diào)節(jié)的障礙,這些障礙阻止藥物從進(jìn)入身體的點(diǎn)到達(dá)大腦中的靶,特別是血腦屏障(BBB)和血腦脊液屏障 (CSF),這限制了大多數(shù)藥物的獲取。因此獨(dú)立于大腦的給藥途徑,藥物遞送系統(tǒng)必須滲透到腦實(shí)質(zhì)以到達(dá)目標(biāo)疾病部位。
近年來,細(xì)胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs),因具有免疫原性低、藥物血液循環(huán)時(shí)間長、能夠穿越血腦屏障、安全性高等優(yōu)點(diǎn),在疾病研究中非常受歡迎,其中包括在腦部疾病中的研究。EVs的細(xì)胞來源影響其多種特性,這對(duì)EVs能否作為藥物載體也至關(guān)重要。干細(xì)胞來源的EVs繼承親代細(xì)胞的特性,避免了細(xì)胞治療的缺點(diǎn),一直受到研究人員的青睞。

天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院與天津南開醫(yī)院合作研究團(tuán)隊(duì)在Stem Cell Reviews and Reports雜志上發(fā)表了題為“Stem Cell?derived Extracellular Vesicles: A Promising Nano Delivery Platform to the Brain?”的綜述文章,總結(jié)了腦部藥物遞送不同的策略,重點(diǎn)介紹了干細(xì)胞衍生的EVs作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病納米遞送系統(tǒng)的研究進(jìn)展,并討論了其面臨的挑戰(zhàn)和可能的解決方案。

該綜述首先概述了當(dāng)前中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物遞送的策略?;趯?duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)和血腦屏障的深入了解,研究人員已經(jīng)開發(fā)了多種技術(shù)來增強(qiáng)腦靶向給藥與腦部藥物吸收(侵入性技術(shù)和非侵入性技術(shù))。基于上述技術(shù)輸送到大腦的藥物通常裝載在載體上,以提升藥物輸送效率。納米給藥系統(tǒng)具有許多無可比擬的優(yōu)點(diǎn),在給藥方面顯示出巨大的潛力。
在文章中概述了應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的幾種納米級(jí)遞送系統(tǒng),包括合成載體,如聚合納米顆粒(PNPs)、無機(jī)納米顆粒、脂質(zhì)體和脂基納米顆粒,以及生物載體,如細(xì)胞外囊泡。其中,重點(diǎn)關(guān)注細(xì)胞外囊泡尤其是干細(xì)胞來源的細(xì)胞外囊泡的生物發(fā)生、藥物裝載及應(yīng)用。

由于EVs具有穿過血腦屏障的能力,顯示出了在大腦中傳輸藥物的巨大潛力。干細(xì)胞衍生的EVs不僅可以裝載小分子藥物(如紫杉醇、姜黃素),實(shí)現(xiàn)“常規(guī)藥物新用途”的效率優(yōu)化,還可以作為物流系統(tǒng)遞送核酸(mRNA、miRNA和siRNA)和蛋白質(zhì)(如CCR-2、腦啡肽酶、CXCR4),用于治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
該綜述對(duì)近十年來干細(xì)胞衍生EVs在主要腦部疾?。ㄖ酗L(fēng)、腦部腫瘤、神經(jīng)退行性疾?。┧幬镞f送方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了較為全面的總結(jié),以期為未來干細(xì)胞衍生EVs的進(jìn)一步應(yīng)用提供依據(jù)和參考。核酸、蛋白質(zhì)和小分子藥物可以被封裝在EVs中,經(jīng)過或不經(jīng)過修飾,通過全身或局部給藥進(jìn)入大腦,對(duì)各種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)揮治療作用。

盡管EVs作為給藥系統(tǒng)有諸多優(yōu)勢(shì),但在真正大規(guī)模應(yīng)用于臨床之前,還需要進(jìn)行更多的研究。EVs本身缺乏統(tǒng)一的提取、表征、儲(chǔ)存和產(chǎn)率標(biāo)準(zhǔn),而作為給藥系統(tǒng),EVs存在特定的如何提高載藥效率、腦病灶靶向性等有待解決的問題。干細(xì)胞衍生的EVs作為納米載體,對(duì)于開發(fā)高效的腦給藥系統(tǒng)具有深遠(yuǎn)的價(jià)值,在先進(jìn)的給藥系統(tǒng)的幫助下,有望解決中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的困境,為臨床轉(zhuǎn)化帶來希望。
