Nature子刊：利用細胞外囊泡實現精準藥物遞送
摘要：新研究表明，通過小膜泡提供了靶向癌癥治療的方法可以減少腫瘤的生長，提高小鼠的存活率。
瑞典卡羅林斯卡學院的研究人員已經成功地通過我們的細胞用來交流的小膜泡提供了靶向癌癥治療。一項新的研究發表在Nature Biomedical Engineering表明這種治療可以減少腫瘤的生長，提高小鼠的存活率。
當我們的細胞交流時，它們會發出一種叫做細胞外囊泡的小膜泡，其中含有各種信號分子。這些小氣泡有時被稱為人體的“瓶中信息”，近年來人們對它們的興趣越來越大，因為它們可以用來輸送藥物。
圖1 抗體擴散細胞外小泡用于癌癥靶向治療
抗體尋找腫瘤
卡羅林斯卡學院的研究人員現在已經創造出一種靶向癌癥治療方法，他們在這些氣泡上裝載化療藥物，并在氣泡表面附著針對腫瘤的抗體。除了靶向腫瘤細胞外，抗體還作為免疫療法的一種形式，從而增強治療效果。當注射給患有乳腺癌或黑色素瘤的小鼠時，這種治療方法可以減少腫瘤的生長，提高生存率。
在癌癥治療領域，靶向療法和免疫療法已經取得了顯著進展，但如何將治療藥物更精確地送達腫瘤細胞仍是一個挑戰。近期，一項突破性研究展示了一種新型的癌癥治療策略：利用細胞外囊泡（Extracellular vesicles, EVs）作為藥物遞送系統，實現對腫瘤的精準打擊。
細胞外囊泡是細胞分泌的自然納米囊泡，它們在組織間傳遞生物信號和分子中起著關鍵作用。研究團隊發現，通過分子工程手段，可以改造EVs，使其表面帶有針對抗體可結晶片段（Fc domain）的結合基團。這種改造后的EVs能夠結合不同類型的免疫球蛋白G抗體，從而被導向至幾乎任何感興趣的組織。
研究中，工程化的EVs被優化，以確保它們能夠結合Fc片段并正確地進行EVs排序。研究結果表明，這些EVs能夠針對表達人表皮生長因子受體2（HER2）或程序性死亡配體1（PD-L1）的癌細胞。當這些EVs攜帶化療藥物多柔比星（doxorubicin）并被系統性注射到患有皮下黑色素瘤的小鼠體內時，能夠顯著降低腫瘤負擔并延長小鼠的生存期。
這項技術的一個關鍵優勢在于其模塊化特點，使得EVs可以適應多種不同的Fc融合蛋白、雙特異性抗體和抗體-藥物偶聯物。這為開發新的癌癥治療策略提供了廣闊的空間，尤其是在提高藥物的靶向性和減少副作用方面。
研究還指出，盡管PD-L1在多種惡性腫瘤中過表達，但只有一部分患者對免疫檢查點抑制劑有持久反應。通過結合化療、多重免疫檢查點抑制和其他免疫刺激策略，可以提高響應率，但這些策略在將不同治療劑協調遞送到目標方面存在限制。EVs作為一種有前景的藥物遞送納米載體，具有跨越生物屏障到達遠距離器官的能力，并且可以被工程化以展示靶向基團，并裝載多種治療性貨物分子。
圖2 工程細胞以產生用Fc結構域特異性抗體結合部分修飾的EV
更有效，副作用更少
研究人員希望，與目前的治療策略相比，新的治療方法將在不影響健康組織的情況下，更具體、更有效地消除腫瘤細胞。研究人員計劃調查抗體和藥物的不同組合是否能進一步改善治療。
卡羅林斯卡醫學院檢驗醫學系的醫生Oscar Wiklander說，他與同一部門的研究員Doste Mamand共同撰寫了這項研究：“通過將不同的抗體附著在細胞外囊泡上，我們可以將它們定位到幾乎任何組織上，我們也可以將其他類型的藥物裝載到它們上，因此，這種治療方法有可能用于治療其他疾病和癌癥類型。”
“除此之外，我們還想研究將mRNA作為抗癌藥物傳遞的可能性，”該研究的最后一位作者、卡羅林斯卡醫學院檢驗醫學系教授Samir EL Andaloussi說。“最終，我們希望這能帶來一個新的治療平臺，可以提高治療效果，減少對難以治療的疾病，尤其是癌癥的副作用。”
目前，EVs在臨床試驗中的治療潛力正在被廣泛評估，這項研究提出的EV治療技術無疑為癌癥治療領域帶來了新的希望。隨著研究的深入，未來EVs可能成為癌癥治療中不可或缺的工具，為患者提供更有效、更安全的治療選擇。
細胞外囊泡技術的開發為癌癥治療帶來了革命性的變革。通過精準的藥物遞送，我們有望在未來看到癌癥治療的效果得到顯著提升，同時減少患者的痛苦和治療成本。隨著臨床試驗的不斷推進，我們期待這項技術能夠早日應用于臨床，造福廣大癌癥患者。
這項研究主要由瑞典癌癥協會、瑞典研究理事會、歐洲研究理事會(ERC)和CIMED資助。幾位作者在Evox治療公司有經濟利益。
參考資料
[1] Antibody-displaying extracellular vesicles for targeted cancer therapy
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