综述：功能化外泌体在癌症和再生医学中的靶向治疗：遗传、化学和物理修饰

这篇综述系统阐述了功能化外泌体（EVs/exosomes）作为天然纳米载体在癌症治疗与组织再生中的应用进展。通过遗传修饰（如LAMP-2B融合）、化学修饰（如点击化学/EDC-NHS偶联）和物理修饰（如超声/冻融循环）三大策略，外泌体可实现精准靶向递送药物（如DOX/siRNA）和调控细胞通路（如整合素avβ3/EGFR），同时分析了临床转化面临的异质性、规模化生产等挑战。

　　

背景

细胞外囊泡（EVs）中的外泌体（exosomes）是直径<200 nm的天然纳米颗粒，源自细胞内多泡体（MVB），携带蛋白质、RNA等生物分子。其低免疫原性和天然靶向性使其成为理想的药物载体，但天然外泌体存在靶向性不足、循环周期短等局限，需通过工程化改造提升疗效。

功能化外泌体的修饰策略

遗传修饰：通过基因编辑将靶向肽（如iRGD）或受体（如EGFR）融合至外泌体膜蛋白（如LAMP-2B）。例如，Wang等将iRGD-LAMP-2B修饰的外泌体负载阿霉素（DOX），显著抑制甲状腺癌生长且无毒性。

化学修饰：

• 点击化学：铜催化叠氮-炔烃环加成（CuAAC）实现高效偶联，如c(RGDyK)肽通过DSPE-PEG靶向胶质瘤整合素avβ3。
• EDC/NHS偶联：羧基与氨基共价结合，如LJM-3064适体修饰促进中枢神经髓鞘再生。
• DSPE-PEG锚定：通过疏水作用插入靶向分子（如叶酸），延长循环时间。

物理修饰：

• 超声/电穿孔：瞬时破坏膜结构加载siRNA或CRISPR组件。
• 冻融循环：核定位信号肽修饰增强肿瘤穿透性。
• 挤出法：均一化外泌体群体并整合配体。

癌症治疗应用

功能化外泌体可突破肿瘤微环境（TME）屏障：

• 靶向递药：M1巨噬细胞外泌体通过pH敏感连接子释放抗CD47抗体，激活巨噬细胞吞噬肿瘤细胞。
• 免疫调节：负载IL-15/IL-15Rα的外泌体激活CD8⁺
  T细胞，抑制黑色素瘤生长。
• 协同治疗：叶酸-PEG修饰的外泌体共载PH20透明质酸酶与DOX，穿透基质增强疗效。

再生医学潜力

• 软骨修复：软骨亲和肽（CAP）修饰的外泌体递送MMP13 siRNA，提升胶原合成。
• 骨缺损：DSPE-PEG-c(RGDfC)功能化外泌体搭载ZEB1，促进糖尿病模型中的血管生成和成骨。
• 中枢神经：RVG肽修饰外泌体跨越血脑屏障递送脑啡肽酶，改善阿尔茨海默病病理。

挑战与展望

当前瓶颈包括外泌体异质性、规模化生产难题及临床转化标准缺失。未来需结合单外泌体分析（如条形码技术）和GMP生产体系，推动个体化医疗。功能化外泌体作为“智能纳米机器人”，在精准医学中展现出变革性潜力。