综述:细胞外囊泡为基础的靶向RNA疗法在癌症治疗中的应用

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Extracellular Vesicle

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  这篇综述系统阐述了细胞外囊泡(EVs)作为RNA递送平台的突破性进展,重点探讨了mRNA、miRNA、siRNA等通过基因工程改造(如Lamp2b融合)、化学修饰(如iRGD肽)和杂交囊泡技术实现肿瘤靶向治疗的策略,为克服传统RNA疗法稳定性差、递送效率低等瓶颈提供了创新解决方案。

  

细胞外囊泡:癌症靶向治疗的RNA递送革命

1. 引言
癌症作为全球主要死因,传统疗法存在显著局限性。细胞外囊泡(EVs)因其天然纳米结构、低免疫原性和跨膜递送能力,成为突破RNA疗法递送瓶颈的理想载体。这些40-150 nm的囊泡可保护RNA免遭降解,并通过表面修饰(如RVG肽)增强靶向性,为精准肿瘤治疗开辟新途径。

2. RNA装载策略的创新突破

  • 物理方法:电穿孔技术可实现18-27%的mRNA装载率,但可能损伤囊泡完整性
  • 化学转染:Exo-Fect试剂使siRNA装载效率达30%,但存在载体残留风险
  • 工程化改造
    • 表面融合蛋白(如MSL2/PABP)通过特定序列识别增强RNA结合
    • 自组装纳米笼技术实现RNA快速封装
    • 合成脂质修饰优化膜流动性和靶向性

3. 肿瘤靶向工程的三大范式
3.1 配体靶向策略

  • 肽段靶向:iRGD-Lamp2b修饰使EVs穿透血脑屏障治疗胶质瘤
  • 抗体导航:抗EGFR纳米抗体(EGa1-C1C2)精准锁定肺癌细胞
  • 适体介导:Lewisγ
    修饰靶向DC-SIGN+
    树突细胞

3.2 刺激响应系统

  • pH敏感型:HDEA修饰在肿瘤酸性微环境(pH 6.5)触发药物释放
  • 磁导向技术:超顺磁氧化铁纳米粒(SPIONs)在外磁场引导下精准蓄积

3.3 杂交囊泡技术

  • 肿瘤/免疫细胞膜融合EVs激活协同抗肿瘤免疫
  • CAR-T衍生EVs继承靶向性但规避细胞因子风暴风险
  • 双特异性抗体工程(如MSLN/PD-L1)实现"免疫检查点阻断+化疗"协同

4. mRNA治疗的突破性应用

  • EVHB载体递送HChrR6 mRNA,实现前药CNOB向MCHB的肿瘤原位转化
  • 纳米秒脉冲电穿孔技术使PTEN mRNA装载量提升103
  • CD64工程化EVs搭载IFNγ mRNA,激活MHC-I途径增强T细胞杀伤

5. miRNA调控的精准干预

  • GE11肽引导let-7a抑制RAS/HMGA2通路
  • Apo-A1融合系统靶向递送miR-26a诱导肝癌细胞凋亡
  • 杂交纳米粒(cRGD-TEX)共载miR497调控PI3K/AKT/mTOR信号轴

6. siRNA沉默技术的进阶

  • VSV-G修饰的M1巨噬细胞EVs实现PD-L1 siRNA胞质直接递送
  • RNA纳米技术构建"箭头型"胆固醇锚定系统,可切换靶向/装载模式
  • 基因线路工程实现EGFR/KRAS siRNA在肝细胞中的原位合成与封装

7. 其他RNA类型的治疗探索

  • STAT6 ASO重编程肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)为M1表型
  • T7肽修饰EVs递送AMO-21抑制miR-21/PTEN通路
  • CAR-T EVs携带RN7SL1激活RIG-I/MDA5免疫通路

8. 临床转化前景
当前NCT03608631等临床试验已证实KRASG12D
siRNA-EVs的安全性和30%的肿瘤退缩率。未来需突破规模化生产瓶颈,开发动态生物反应器等工业化平台,并探索与光动力疗法、表观遗传调控的联合策略。

9. 结论
EVs通过融合天然生物学特性与工程化改造,正在重塑RNA癌症治疗的格局。从基因沉默到免疫激活,从单一靶点到多通路调控,这一平台展现出前所未有的精准性和可编程性,为攻克肿瘤异质性和耐药性提供了全新武器库。

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