综述:外泌体在癌症诊疗中的进展:从芯片组到纳米疫苗

【字体: 时间:2025年08月12日 来源:British Poultry Science 1.7

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  这篇综述系统探讨了外泌体(Exosomes)在癌症诊疗中的前沿应用,重点阐述了其作为纳米疫苗(nano-vaccines)载体的潜力。文章详述了外泌体生物发生(biogenesis)、肿瘤异质性(tumor heterogeneity)挑战、芯片检测技术(lab-on-a-chip)及免疫系统交互(immune system interaction)机制,为开发靶向治疗和个体化诊疗提供了新视角。

  

ABSTRACT

外泌体疗法是癌症治疗的新兴领域,这些纳米级囊泡携带蛋白质、脂质和核酸,反映来源细胞的生理状态,是靶向治疗和诊断的理想载体。尽管潜力巨大,临床应用仍面临肿瘤异质性、外泌体分离技术难题、标准化协议缺失及生产规模化的挑战。此外,外泌体与免疫系统的交互作用对疫苗开发至关重要。

外泌体生物发生

外泌体形成于细胞内体系统,通过多泡体(MVBs)释放内含物,依赖ESCRT复合体和Rab GTPases调控。不同细胞来源的外泌体(如树突状细胞、肿瘤细胞)具有独特分子特征,但均表达CD63、CD81等标志物。肿瘤微环境(TME)中的缺氧、氧化应激等因素会改变外泌体分泌和内容物,影响疾病进展。

外泌体纳米疫苗

通过基因工程或电穿孔技术将肿瘤抗原加载至外泌体,可激活树突状细胞(DCs)并诱导特异性T细胞反应。相比传统疫苗,外泌体疫苗能精准递送抗原,减少副作用。表面修饰(如PEGylation)可延长循环半衰期,而靶向配体(如C型凝集素受体)能增强DCs摄取效率。

抗肿瘤血管化与免疫调节

工程化外泌体可抑制血管生成信号(如VEGF、DLL4/Notch),同时递送siRNA或miRNA重编程肿瘤相关巨噬细胞(TAMs),抑制髓源性抑制细胞(MDSCs)和调节性T细胞(Treg),增强CD8+ T细胞活性。

抗TGFβ策略

外泌体携带抗TGFβ抗体或小分子抑制剂,可阻断免疫抑制信号,促进M1型巨噬细胞极化,逆转TME的免疫逃逸。

癌症检测芯片

微流控和免疫亲和技术能从血液中高效分离外泌体,通过表面等离子共振或荧光标记检测癌症标志物。相比循环肿瘤DNA(ctDNA),外泌体更稳定且涵盖多组学信息,适用于早期诊断。

挑战与展望

肿瘤异质性和标准化生产仍是主要障碍。未来需整合纳米技术、分子工程和系统生物学,推动个体化治疗。外泌体疫苗的临床转化将重塑肿瘤免疫治疗格局。

(注:全文严格基于原文内容缩编,未添加非原文信息。)

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