J Nanobiotechnology|江西中医药大学王乐教授/国家纳米科学中心
癌症是全球人类第二大死因,尽管医学技术不断进步,但耐药性和肿瘤微环境的动态变化仍是其治疗面临的重大挑战。植物源外泌体(PDEs)作为一种新兴的生物纳米载体,凭借其来源广泛、生物相容性高、低免疫原性以及自身具备抗肿瘤活性等优势,为破解这些难题带来了新希望。
江西中医药大学王乐教授/国家纳米科学中心郑文富研究员团队在Journal of nanobiotechnology杂志上发表题为“Plant-Derived Exosomes: An Emerging Delivery Platform for Cancer Therapy”的综述论文,系统性地梳理了植物源PDEs作为癌症治疗递送平台的最新进展、优势、挑战及未来展望。第一作者 周雨,赵学英;通讯作者 郑文富 研究员,王乐 教授
论文重点探讨PDEs作为癌症治疗递送系统的跨学科进展,着重阐述其三大核心优势:1)丰富的来源与生物活性化合物:通过多种方法可从广泛植物来源提取PDEs,其低免疫原性特征得以保留,同时通过完整保留生物活性化合物维持天然药理活性。2)多重抗肿瘤机制:PDEs通过直接杀伤肿瘤细胞、调节肿瘤微环境及重编程代谢途径发挥抗癌效应。其多通路作用机制有助于延缓或克服药物耐药性。3)广泛应用前景:凭借强效抗肿瘤活性与卓越生物相容性,PDEs在多种治疗场景中展现巨大潜力。通过综述PDEs的前沿研究,作者同时提出优化基于PDEs的递送系统以实现临床应用的未来方向。
一、天然宝库:多样化的PDEs来源
植物源PDEs来源极其丰富,主要可分为三大类:①食用蔬果来源:如柠檬、蓝莓、葡萄、胡萝卜、西兰花等。这些PDEs获取容易、产量高、安全性好,是理想的药物递送“空白平台”。②中草药来源:如人参、生姜、蒲公英、三七等。这类PDEs不仅作为载体,更浓缩了药材本身的药理活性成分(如人参皂苷、姜辣素),具备固有的多靶点治疗潜能。③其他来源:如茶叶、咖啡等。这些来自不同植物的“纳米快递”在尺寸、成分和功能上各有特色,可根据不同的治疗目的进行选择。
二、机制多元:多管齐下的抗癌策略
PDEs的抗癌作用并非单一途径,而是通过多机制协同发挥功效:①直接杀伤肿瘤细胞:通过诱导细胞凋亡、阻滞细胞周期等途径直接消灭癌细胞。例如,天门冬来源的PDEs能选择性激活肝癌细胞的凋亡通路。②重塑肿瘤微环境:将促肿瘤的M2型巨噬细胞“改造”为抗肿瘤的M1型,并激活T细胞,逆转免疫抑制状态。人参来源的PDEs在此方面表现突出,甚至能与PD-1抗体协同增效。③干扰肿瘤代谢:切断癌细胞的能量和物质供应,例如抑制糖代谢和脂质合成关键酶,或诱导线粒体功能障碍。④联合外部刺激:PDEs可作为光热剂或药物的载体,实现光热治疗、化疗等多模式联合治疗,如芦荟凝胶来源的PDEs用于黑色素瘤的光热-化疗。
三、应用广泛:覆盖多系统癌症的潜力
临床前研究表明,PDEs在多种癌症模型中展现出治疗潜力:消化系统(如结直肠癌、胃癌):生姜、柠檬来源的PDEs能抑制炎症、诱导癌细胞凋亡,并克服耐药性;呼吸系统(如肺癌):艾蒿、猕猴桃来源的PDEs能重编程肿瘤相关巨噬细胞,或递送siRNA克服多药耐药;乳腺与生殖系统(如乳腺癌):茶叶、鸦胆子来源的PDEs通过诱导氧化应激、抑制PI3K/Akt通路等抑制乳腺癌,尤其是三阴性乳腺癌;神经系统(如脑胶质瘤):葡萄柚、人参来源的PDEs能穿越血脑屏障,靶向递送药物并调节肿瘤免疫微环境;泌尿系统(如肾癌、膀胱癌):大蒜、生姜来源的PDEs能激活γδ T细胞,发挥免疫调节作用;循环系统(如白血病):柠檬、葡萄柚来源的PDEs可通过激活死亡受体通路或产生活性氧来抑制白血病细胞。
四、安全可靠:优异的生物相容性
总体而言,PDEs表现出良好的安全性。它们源自可食用植物,免疫原性低。细胞和动物实验表明,多种PDEs在有效剂量下对正常细胞和主要器官无明显毒性,且可通过口服、静脉、鼻内等多种途径给药,其中口服途径安全性记录最佳。
五、挑战与未来
尽管前景广阔,PDEs走向临床应用仍面临挑战:大规模生产标准化(如何稳定、高纯度、高产率地制备)、成分异质性(不同批次间质量均一性控制)、以及监管与长期安全性评估体系亟待建立。未来,通过农业生物工程优化植物来源、开发规模化高效分离纯化工艺、建立统一的质量控制标准、并进行系统深入的临床前及临床研究,将有望加速PDEs这一天然纳米药物平台真正惠及癌症患者。
参考文献:
Plant-Derived Exosomes: An Emerging Delivery Platform for Cancer Therapy. Journal of Nanobiotechnology. 2025. (https://doi.org/10.1186/s12951-026-04059-0).


