外泌体的应用前景

      外泌体是细胞或其他生物体液(包括牛奶、血液、尿液)分泌的纳米颗粒（细胞外囊泡），大小在30 - 200nm之间，因其参与细胞间通讯的各种正常和病理功能而受到生命科学和生物技术研究的关注，被认为是下一代药物传递平台。

       靶向给药是一个快速发展的领域，旨在通过将药物定向输送至病灶部位，从而提高疗效并减少药物的使用量，进而降低不良副作用的发生。

       与其他给药平台相比，外泌体作为天然纳米颗粒具有更好的生物相容性、更低的免疫原性、更长的循环半衰期和更高的NAb抗性。最近的研究表明，与脂质纳米颗粒相比，外泌体由于其在细胞内的高效内体逃逸而具有更高的递送效率。鉴于外泌体酸源的多样性，目前还没有用于药物输送的外泌体的标准来源。乳源性外泌体(mev)因其低成本、安全、可扩展性和高产率而成为一种有前景的临床转化药物输送平台。例如，口服或静脉注射mev后均未观察到细胞因子风暴或不良事件。mev已被用于装载外源性miRNAs或小干扰RNA (siRNA)，用于多种疾病的靶向治疗，包括结核病、炎症性肠病、癌症和糖尿病。

       外泌体靶向给药尽管有明显的优势，但由于疾病的复杂性和需要在避开健康组织或细胞的同时处理特定的受影响组织或细胞，靶向药物递送系统的开发仍然是一项具有挑战性的任务。此外，其他因素，如体内存在阻碍递送的生物屏障(例如，血脑屏障)，免疫细胞和排泄系统的清除活性，局部控制药物释放的需要，以及确保生物相容性和安全性而不引起免疫反应或不良反应的需要进一步加剧了这些挑战。鉴于外泌体自然存在于血液和组织中，并且可以装载各种治疗性分子，最近在这一领域的努力突出了外泌体(EVs)作为药物载体的效用。在靶向药物递送系统中，它们是由细胞释放到细胞外环境中的天然纳米囊泡，因此具有良好的生物相容性。

       然而，EVs的组织趋向性和其来源细胞对生物分布的影响仍未完全阐明，这一问题的研究面临较大困难，主要源于EVs的复杂性、小尺寸以及在体内循环过程中的短半衰期。目前，尽管有研究尝试通过光学成像、核医学成像和磁共振成像等方法进行EVs的体内追踪，但仍存在诸多局限，尤其是灵敏度和准确性不足的问题，难以提供精确的全身生物分布数据。另外，荧光成像技术可能受到伪影的干扰，特别是脂溶性染料的扩散，导致标记物的追踪不准确。同样，放射性同位素标记的方法（如PET、SPECT成像）虽然可以用于EVs追踪，但其对设备和专业知识的要求较高。

       结核病（Tuberculosis，TB）已经超过艾滋病成为最致命的单一因素传染病，这主要是由于早期和明确的诊断以及随后及时治疗的难度很大。在活动性结核病例中，肺结核（PTB）占所有结核病的80％，而结核性脑膜炎（TBM）占所有结核病例的1.6％。然而，TBM是最严重的结核病形式，占结核病相关死亡率的50％。结核病的准确早期诊断仍然具有挑战性，因为结核病的症状和放射学特征与许多其他疾病的症状和放射学特征具有重叠性。目前可用于结核的诊断方法具有固有的局限性，例如孵育时间长（使用基于培养的方法）、经济成本高、医疗条件差（例如GenXpert检测）、灵敏度低等，因此往往不符合临床要求。这些情况迫切需要新的生物标志物或临床方法来改善结核病诊断，特别是在PTB和TBM上。

       目前，外泌体已成为许多疾病中生物标志物的来源。外泌体是从活细胞释放到循环系统中的微囊泡。外泌体被认为通过将其货物分子运输和递送至靶细胞而参与细胞间通信和免疫调节。在不同的外泌体货物分子中，microRNA被认为是最有希望的候选生物标志物，因为miRNA在体内高丰度、具有稳定性、易于取样以及可作为所有细胞调节因子。实际上，外泌体miRNA的诊断潜力已成为大量研究的目标，特别是与癌症相关。外泌体miRNA可以通过血脑屏障并且可以进入肺部，因此，外泌体可以从感染部位释放到循环中，并作为病理生理学和潜在生物标记物的可能性。到目前为止，只进行了少数针对外泌体miRNA的结核病研究。有研究人员曾得到结核分枝杆菌（MTB）感染的巨噬细胞分离的外泌体miRNA的差异谱，表明外泌体miRNA在MTB感染期间具有免疫调节和诊断潜力。另外两项研究还表明，外泌体miRNA可能成为区分结核病患者与健康对照或哮喘患者的候选物。然而没有已发表的研究探索外泌体miRNA是否可用于区分结核病与其他具有相似症状的疾病，这比区分结核病与健康对照更具挑战性。

       来自四川大学华西医院李为民课题组、应斌武课题组和加拿大多伦多大学Zhaolei Zhang课题组发布一项研究，他们利用外泌体miRNA信息联合电子健康档案数据能够改善肺结核、结核性脑膜炎等结核病的临床诊断效果。结果发现，六种外泌体miRNA（miR-20a，miR-20b，miR-26a，miR-106a，miR-191和miR-486）在TB患者中差异表达。比较了三种SVM模型，“EHR+miRNA”、“仅miRNA”和“仅EHR”，发现联合“EHR+miRNA”模型比单独使用EHR数据和miRNA数据表现更好，其对TBM的诊断灵敏度为0.94，特异性为0.95。研究结果表明，联合外泌体miRNA和EHR可能有助于改善TBM和PTB的临床诊断准确度。