综述：基于细胞外囊泡的药物概述：研究现状、质量控制和非临床评价策略

这篇综述全面探讨了细胞外囊泡(EVs)作为天然治疗剂和工程化递送工具的潜力，重点阐述了其在呼吸系统疾病、神经系统疾病、肿瘤等领域的应用前景。文章系统梳理了EVs的生物学特性、工程化改造策略(如LAMP2B-IL3、RVG肽修饰)、质量控制挑战(如MISEV2023指南)以及非临床评价关键点，为加速EVs药物的临床转化提供了重要参考。

　　

引言

细胞外囊泡(EVs)作为天然的双层膜结构纳米颗粒，因其独特的生物学特性成为新一代治疗剂和药物载体。这类直径30-1000 nm的囊泡能够通过表面膜蛋白(如CD9/CD63/CD81)实现靶向递送，并携带功能性miRNA、mRNA等活性分子调控受体细胞功能。近年来，EVs在创伤修复、退行性疾病和难治性疾病治疗中展现出突破性潜力，已有超过100项相关临床试验在全球开展。

研发进展

从1946年首次发现到2023年首个神经细胞EV药物AB126获FDA批准，EV研究经历了从"代谢废物"到"生物快递员"的认知革命。诺贝尔奖得主对EV运输机制的阐释，为基于EV的药物开发奠定了理论基础。

天然EVs主要分为三类：

1. 1.

   哺乳动物细胞来源：间充质干细胞(MSC-EVs)凭借抗炎、促血管生成等特性，在肺纤维化、肝损伤等疾病中效果显著

2. 2.

   乳汁来源(MI-EVs)：具有口服稳定性，对肠道炎症和皮肤修复具特殊价值

3. 3.

   植物来源(P-EVs)：如生姜囊泡携带姜烯酚可治疗结肠炎

工程化改造通过两种策略增强疗效：

• •

  内源性装载：如PTGFRN融合蛋白使Cas9装载效率提升15倍

• •

  外源性修饰：电穿孔法可使小分子药物(如阿霉素)包封率达30%

质量控制策略

建立全流程质控体系需关注：

1. 1.

   生产材料：推荐无血清培养基，避免动物源成分污染

2. 2.

   关键参数：采用质量源于设计(QbD)理念，控制离心力(<100,000×g)等参数

3. 3.

   表征指标：包括粒径(NTA检测)、膜完整性(CD63⁺率≥80%)、生物活性(如抑制TNF-α分泌量)

非临床研究要点

动物模型选择需考虑：

• •

  神经系统疾病：使用转基因阿尔茨海默病模型(如APP/PS1小鼠)

• •

  肿瘤治疗：采用PDX模型评估LAMP2B-iRGD修饰EVs的靶向性

  药效学需验证剂量效应，如miR-124工程化EVs在0.5-2mg/kg剂量区间呈线性响应

安全性评价显示：

• •

  基因毒性风险低(染色体畸变试验阴性)

• •

  免疫原性：MSC-EVs仅诱发短暂IgM反应

挑战与展望

当前面临三大瓶颈：

1. 1.

   机制阐释：如miR-17通过TXNIP/NLRP3轴减轻肝损伤的具体路径

2. 2.

   生产工艺：工业级产量需突破10¹³颗粒/升的瓶颈

3. 3.

   监管标准：全球尚未出台EV药物专属指南

随着冷冻干燥(添加海藻糖保护剂)等稳定性技术的突破，EV药物有望在未来5年内实现临床转化，为肿瘤免疫治疗(如exoSTING)和神经退行性疾病提供全新解决方案。