蛋白多肽类药物递送有点难？

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随着生物技术和药物合成领域的发展，越来越多的蛋白多肽药物实现了大规模生产。但由于蛋白多肽药物特殊的理化性质，直接应用于临床的疗效欠佳。因此研制开发新的药物递送系统，以提高蛋白多肽类药物在体内的稳定性、改善药效和提高递送效率是蛋白多肽类药物应用的挑战。外泌体由于其毒性小、免疫原性低、能穿透到机体深处成为药物递送极具潜力的载体。而外泌体货物均源自其亲本细胞，可通过基因编辑技术使细胞自组装带有外源蛋白/多肽的外泌体，使外泌体成为蛋白多肽类分子非常理想的递送载体。让我们通过文献来看看科研工作者都是如何利用外泌体递送蛋白多肽类分子的吧！

其实基于外泌体的药物递送，可归结为两种：内源表达和外部装载。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。这种方式可以降低载药的难度，简单有效地实现药物装载；外部装载，在 EVs 纯化后，通过机械或化学技术暂时打开 EVs 的膜，使化合物扩散到囊泡中。最常见的方法包括超声、电穿孔、皂素处理和孵育等。

亲本细胞过表达外源蛋白

Covid19患者中有一小部分的患者会出现危及生命的细胞因子风暴。研究者开发了一种新的抗炎药-EXO-CD24，它是免疫检查点（CD24）和传递平台（exosomes）的组合。CD24过表达质粒转染到HEK293细胞中，并用四环素诱导CD24 在细胞中表达，收集高表达CD24的外泌体（EXO-CD24）。EXO-CD24能有效减少炎症标记物和细胞因子/趋化因子。

利用外泌体上单跨膜支架蛋白融合表达外源蛋白

CD47通常在肿瘤细胞表面上调，与吞噬细胞上的信号调节蛋白α（SIRPα）结合并抑制其吞噬功能，从而发出“不要吃我”的信号。利用HEK293细胞以血小板衍生生长因子受体（PDGFR）为支架蛋白，将重组SIRPα展示在外泌体表面（Exo-SIRPα），充当CD47的竞争性拮抗剂。研究者比较了使用Exo-SIRPα和一种铁蛋白纳米笼(nanocages)递送重组 SIRPα的功效。发现Exo-SIRPα更有效地拮抗癌细胞上的CD47“不要吃我”信号，从而在体外增强BMDM对肿瘤细胞的吞噬作用，并抑制肿瘤异种移植物的生长。

利用四跨膜蛋白进行膜外递送

杜氏肌营养不良症（DMD）是一种由功能性肌营养不良蛋白丢失引起的破坏性疾病。由于血清稳定性低，直接给予肌抑素前肽对DMD的疗效有限。研究者以小鼠成纤维细胞为亲本细胞，将肌抑素前肽的抑制结构域融合到CD63的第二个膜外环中，通过将前肽的抑制结构域锚定在外泌体（EXOpro）表面，可以显著提高前肽的血清稳定性，递送效率和功效。重复给予EXOpro加速了肌肉再生和生长，恢复肌肉质量和功能恢复显著增加，在小鼠体内没有任何可检测的毒性。重要的是，EXOpro部分康复了DMD模型小鼠的骨骼结构并促进了骨再生

靶向改造增强蛋白多肽的递送特异性及效率

神经生长因子（NGF）在缺血后具有神经保护功能，然而，缺乏将生物活性NGF递送到缺血区域的有效方法。在这项研究中，研究者用HEK293细胞为亲本细胞，利用LAMP2B为支架蛋白在外泌体表面融合表达RVG肽，赋予外泌体靶向脑组织的功能，并通过在亲本细胞过表达的方式将NGF mRNA和蛋白质负载到外泌体中（NGF@Exo）。无论NGF是以mRNA还是蛋白质形式负载，NGF@Exo都能有效地将NGF递送到缺血性皮层中，并增加局部NGF蛋白水平保护神经细胞。

总结

综上所述，利用外泌体做为蛋白多肽类递送的研究以膜外递送为主，与核酸类的膜内递送策略不同，EV的表面蛋白可通过与细胞直接接触发挥功能，因此采用外泌体膜外递送是外泌体递送外源蛋白多肽是比较理想递送策略。

基于外泌体作为药物递送的载体具有诸多优势，但外泌体做为递送载体也有很多难点瓶颈尚未突破。

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学习了，谢谢提供分享。

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