干细胞来源的细胞外囊泡有望解决中枢神经给药困局

ANEXT安龄生物·干细胞来源的细胞外囊泡有望解决中枢神经给药困局

细胞外囊泡作为脑部药物递送系统的全面评估

胶质瘤是常见的原发性脑癌类型，多形性胶质母细胞瘤 （GBM）则是具侵袭性、普遍的胶质瘤亚型，中位生存时间仅为1年左右。脑癌在很大程度上难以治疗，其主要原因是由于血脑屏障（BBB）限制了药物向肿瘤的输送。

目前全球中枢神经系统（CNS）疾病的发病率不断上升，且CNS药物开发仍然具有高成本、临床使用路径长、高失败率等挑战性。对大脑的药物递送挑战通常归因于复杂且高度调节的障碍，这些障碍阻止药物从进入身体的点到达大脑中的靶，特别是血脑屏障（BBB）和血脑脊液屏障 （CSF），这限制了大多数药物的获取。因此独立于大脑的给药途径，药物递送系统必须渗透到脑实质以到达目标疾病部位。

近年来，细胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs），因具有免疫原性低、药物血液循环时间长、能够穿越血脑屏障、安全性高等优点，在疾病研究中非常受欢迎，其中包括在脑部疾病中的研究。EVs的细胞来源影响其多种特性，这对EVs能否作为药物载体也至关重要。干细胞来源的EVs继承亲代细胞的特性，避免了细胞治疗的缺点，一直受到研究人员的青睐。

天津中医药大学第一附属医院与天津南开医院合作研究团队在Stem Cell Reviews and Reports杂志上发表了题为“Stem Cell‑derived Extracellular Vesicles: A Promising Nano Delivery Platform to the Brain?”的综述文章，总结了脑部药物递送不同的策略，重点介绍了干细胞衍生的EVs作为中枢神经系统疾病纳米递送系统的研究进展，并讨论了其面临的挑战和可能的解决方案。

该综述首先概述了当前中枢神经系统药物递送的策略。基于对中枢神经系统和血脑屏障的深入了解，研究人员已经开发了多种技术来增强脑靶向给药与脑部药物吸收（侵入性技术和非侵入性技术）。基于上述技术输送到大脑的药物通常装载在载体上，以提升药物输送效率。纳米给药系统具有许多无可比拟的优点，在给药方面显示出巨大的潜力。

在文章中概述了应用于中枢神经系统的几种纳米级递送系统，包括合成载体，如聚合纳米颗粒（PNPs）、无机纳米颗粒、脂质体和脂基纳米颗粒，以及生物载体，如细胞外囊泡。其中，重点关注细胞外囊泡尤其是干细胞来源的细胞外囊泡的生物发生、药物装载及应用。

由于EVs具有穿过血脑屏障的能力，显示出了在大脑中传输药物的巨大潜力。干细胞衍生的EVs不仅可以装载小分子药物（如紫杉醇、姜黄素），实现“常规药物新用途”的效率优化，还可以作为物流系统递送核酸（mRNA、miRNA和siRNA）和蛋白质（如CCR-2、脑啡肽酶、CXCR4），用于治疗中枢神经系统疾病。

该综述对近十年来干细胞衍生EVs在主要脑部疾病（中风、脑部肿瘤、神经退行性疾病）药物递送方面的研究进展进行了较为全面的总结，以期为未来干细胞衍生EVs的进一步应用提供依据和参考。核酸、蛋白质和小分子药物可以被封装在EVs中，经过或不经过修饰，通过全身或局部给药进入大脑，对各种中枢神经系统疾病发挥治疗作用。

尽管EVs作为给药系统有诸多优势，但在真正大规模应用于临床之前，还需要进行更多的研究。EVs本身缺乏统一的提取、表征、储存和产率标准，而作为给药系统，EVs存在特定的如何提高载药效率、脑病灶靶向性等有待解决的问题。干细胞衍生的EVs作为纳米载体，对于开发高效的脑给药系统具有深远的价值，在先进的给药系统的帮助下，有望解决中枢神经系统疾病的困境，为临床转化带来希望。