药物递送届的“显眼包”,必须得是外泌体!
药物递送一直以来都是医药研发中关键的一环,无论是化学药还是生物药,都需要递送载体将药物最大效率地输送至目的地才会发挥其作用。例如,在基因治疗领域,腺相关病毒(AAV)载体和脂质纳米颗粒(LNP)作为核酸药的主要递送载体,推动着基因治疗药物的研究与发展。除了基因治疗,小分子药、大分子药也都离不开对递送技术的依赖。
不过由于AAV存在中和抗体问题,容易被人体免疫系统识别而降解。LNP纳米颗粒会聚集在肝脏和脾脏中,缺乏靶向选择性,并且具有一定毒性。和AAV、LNP相比,外泌体(EVs)的安全性则是很高的。
外泌体(EVs)
EVs作为天然的生物大分子载体,不仅免疫原性低,它还可以突破脑膜屏障、全身循环、靶向递送,已经被认为是最具潜力的递送载体之一。
2013年,美国科学家James E. Rothman、Randy W. Schekman和美籍德国科学家Thomas C. Sudhof因发现细胞外囊泡(EVs)运输调控机制而获得诺贝尔生理学或医学奖。后来2017年Nature期刊,有一篇报道称静脉注射载有siRNA的外泌体可以比载有siRNA的脂质纳米颗粒更好地抑制小鼠的胰腺癌,并且没有任何明显的免疫反应[1]。由此国内外多家公司布局工程化改造外泌体管线,着手外泌体在核酸药物递送方面的研究。
基于EVs的载药平台,根据 EVs 的成分来源,可将 EVs 递送平台分成3种类型:
(1)天然EVs,即天然或从基因工程细胞中直接获得的EVs;
(2)经药物或表面配体修饰后的EVs;
(3)类EVs样的脂质体;
目前EVs装载药物方法主要有两种,一是内源表达,通过细胞内源表达,使蛋白或RNA等药物被分选进入EVs。二是外部装载,在EVs提取纯化后,通过机械或化学方法瞬时打开EVs的膜,使药物进入到囊泡中。最常见的方法有超声、电穿孔、皂素处理和孵育等等。
综上,外泌体在用于疫苗开发、基因治疗等相关核酸药物的递送上拥有非常不错的开发前景,未来可期!
美国SBI:Exo-Fect转染试剂
美国SBI研发了Exo-Fect转染试剂,采用的是细胞穿透肽的原理,可以把分离的外泌体变成“货物运载工具”,将RNA、DNA(包括质粒)甚至小分子运载到受体细胞中。
2020年,美国Meyer癌症中心在Nature上就发表了这样一篇文章[3],使用了SBI的 Exo-Fect Exosome Transfection Kit 转染甲基丙二酸(MMA)到外泌体中,让外泌体作为MMA的递送载体,充分验证了SBI的Exo-Fect转染试剂可以将小分子转染到外泌体中的作用。
2021年,天津医科大学贺慧宁教授在Chemical Engineering Journal(IF=16.744)上发表[4],称使用SBI的 EXFT20A-1 构建了一种cRGD修饰的具有siFGL1和siTGF-β1高负载效率的外泌体(cRGD-Exo/siMix),实现了FGL1和TGF-β1的共沉默,在体内外均表现出显著的抗肿瘤作用。
就在今年,复旦大学肿瘤医院也在Nature Communications(IF=17.694)上发表了一篇文章[5],设计了一个外泌体介导的CRISPR/Cas9传递系统,在体内靶向YTHDF1,导致YTHDF1缺失和抗肿瘤活性。研究结果表明,外泌体介导的YTHDF1缺失是一种通过激活抗肿瘤免疫反应来抑制肿瘤生长的安全方法。而文章中将CRISPR/Cas9质粒加载到外泌体中使用的就是SBI的Exo-Fect Exosome Transfection Kit(EXFT20A-1)。
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越来越多的研究者使用SBI的Exo-Fect来改造外泌体,装载上目的“货物”,进行下一步的外泌体药物递送或者外泌体治疗等研究。药物递送和基因治疗也迎来了外泌体的时代。
产品信息:
核酸转染试剂Exo-Fect(EXFT10/20A-1)可以将核酸直接转染至分离得到的exosome中,包括si/miRNA、mRNA,甚至质粒DNA。EXFT200A-1是新一代的、专门设计用于将siRNA/miRNA加载到外泌体中的试剂盒。


