實驗到生產滿足多重需求
控制粒徑,減小顆粒
高附加值納米級均質
粒徑分布更窄、載藥量更高、穩定性更好
10000 Synthetic biological cell fragmentation system
Large liposome production line
Sterile injection suspension production workshop
概述
細胞外囊泡(extracellular vehicles,EVs)根據大小和來源,EVs主要分為外泌體、微囊泡(MVs)或微顆粒(MPs)和凋亡小體。外泌體由多泡體(MVBs)與質膜融合而成的囊泡,MVs由質膜直接向外出芽形成,凋亡小體由細胞凋亡后釋放。在納米醫學中,大多數研究集中于外泌體和MVs/MPs,對凋亡小體的研究較少。在過去的幾十年里,EVs的生物學作用已被廣泛報道。EVs是一種納米級囊泡,它可通過膜融合、受體-配體相互作用、細胞內吞或吞噬等多種機制,將攜帶的生物活性分子從供體細胞轉移到受體細胞。與傳統的納米材料相比,EVs具有生物相容性、生物可降解性、低毒性和非免疫原性等優點,是納米醫學中最有前景的候選者之一。
細胞外囊泡簡介
細胞外囊泡(EVs)是細胞釋放的天然納米顆粒。EVs的大小、形狀和結構類似于脂質體,但具有更復雜的雙層結構,包含多達數百種不同的脂質、蛋白質和碳水化合物類型,以及內部貨物和與表面分子。EVs在各種(病理)生理過程中,在短距離和長距離的細胞間通訊中起著重要作用。EVs將生物分子運輸到受體細胞的能力使其在藥物輸送方面具有吸引力。EVs可以從培養細胞的條件培養基中或從生物組織或液體中獲得,并且各種方法(例如電穿孔、擠壓和超聲處理)已用于將治療劑加載到EVs中。通過開發用于體內分子貨物運輸的EV,可以繞開納米醫學的多個設計和制造挑戰。(Nature Reviews Materials雜志(影響因子71.189)上發表comment,概述了細胞外囊泡和合成納米顆粒在藥物遞送方面的應用。)
除了可能優于合成載體的生物分布特征外,基于EV的藥物遞送還有另一個好處——利用細胞過程進行藥物加載和表面修飾的可能性。可以對細胞進行基因工程改造,使其在EVs中表達和包裝基于蛋白質和RNA的治療劑和/或靶向配體。由于RNA和蛋白質在納米顆粒合成過程中可能降解或被破壞,因此將細胞機器用于藥物負載和EV表面修飾可能是有利的。另外,EV內吞途徑或與受體細胞膜的融合事件可促進細胞內遞送,即將治療劑靶向特定的細胞內區室或細胞器。
實際案例:
1. Nature子刊:CD8 T細胞分泌的CD73 EV促進腺苷產生介導免疫抑制
報道了人類效應CD8 T細胞通過在激活時釋放含有CD73的細胞外囊泡來促進腺苷的產生。這些細胞外囊泡具有AMPase活性,產生的腺苷獨立于調節性T細胞介導免疫抑制。
脂質體遞送與細胞外囊泡輸送優劣勢對比
脂質體優缺點:
市場上大多數納米藥物是簡單的脂質體。盡管脂質體在臨床上用于遞送多種治療劑,包括小分子、肽和RNA,但實現納米遞送以改善患者預后的真正潛力仍在等待更復雜的多功能設計的實現。藥物輸送系統的優化設計可能需要一定程度的復雜性,類似于生物環境的復雜性,以克服各類障礙,包括清除、降解和物理障礙(例如內皮和細胞膜)。此外,針對特定部位的遞送,可確保有利的時空藥物作用。然而,尚不確定在合成納米遞送系統中成功整合多種功能成分是否可以與具有成本效益和時間效率的臨床級制造工藝兼容。
細胞外囊泡介紹及優勢:
細胞膜與細胞來源的EVs可使載體有效跨越生物屏障,靶向腫瘤組織,某些細胞既可以提取膜制備載體,又能利用其產生的EVs運輸藥物。細胞膜的提取和制備相對容易,但膜提取時會丟失部分蛋白,靶向能力會有一定程度的減弱。EVs雖制備難度大,但能較完整的保留膜成分,具備良好的靶向能力。