《Molecules》：Selecting Administration Routes for Therapeutic Extracellular Vesicles to Achieve Optimal Drug Delivery
专业摘要翻译
细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）凭借其良好的生物相容性、低免疫原性以及运输多种生物活性载荷的能力，已成为极具前景的治疗性载体。然而，基于EV的治疗能否成功，不仅取决于载体工程改造，还取决于能否针对目标疾病选择恰当的给药途径。本综述系统考察了治疗性EV的主要给药途径，并以脂质纳米颗粒（Lipid Nanoparticles, LNPs）作为对比平台，探讨了解剖学屏障、生物分布、清除机制、炎症微环境以及靶细胞定位对递送效率的影响。全身性给药可提供广泛的器官可及性，但往往伴随显著的脱靶分布；而局部给药或屏障旁路途径则可在特定病理部位增强药物暴露。值得强调的是，解剖学上的邻近性并不必然保证高效的递送，这凸显了对靶组织生物利用度进行定量评估的必要性。研究人员提出，应从以载体为中心的传统范式转向以疾病和给药途径为中心的新范式，将疾病病理学、解剖学可及性、生物分布特征与载体工程改造进行整合考量。
论文主体内容总结
2. Results
2.1. Various Routes for Drug Administration
2.1.1. Intravenous Injection (IV)
静脉注射（Intravenous Injection, IV）允许药物直接进入体循环，实现多器官分布，是脂质纳米颗粒（Lipid Nanoparticles, LNPs）和细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）系统靶向肝脏、脾脏和肿瘤的标准途径。对于LNPs而言，IV递送是mRNA-LNP治疗和疫苗的核心平台，具有较高的mRNA递送效率且便于表面修饰，但存在肝脏过度蓄积和PEG相关免疫应答等局限。对于EVs而言，IV途径可实现心脏、脑、肝脏和肾脏等多器官靶向，且具有显著的免疫逃逸能力和重复给药安全性，但其治疗功效可能受快速肝脏清除和相对较弱的靶向能力所限制。
2.1.2. Intraperitoneal Injection (IP)
腹腔注射（Intraperitoneal Injection, IP）可直接将药物递送至腹腔，增加腹膜壁和腹腔内肿瘤的局部暴露。LNPs经IP途径用于卵巢癌、胰腺癌和腹膜癌病的局部区域靶向，是腹腔内肿瘤mRNA-LNP治疗的核心平台，但面临腹腔快速清除进入体循环的局限。EVs经IP途径广泛用于腹膜转移和腹腔炎症的临床前研究，可靶向腹膜、肠系膜淋巴结和内脏器官，具有良好免疫逃逸和高安全性，但快速淋巴引流可能削弱其疗效。
2.1.3. Subcutaneous Injection (SC)
皮下注射（Subcutaneous Injection, SC）有利于淋巴靶向，非常适合免疫调节，并可通过持续吸收实现长效治疗效应。LNPs在疫苗开发和免疫调节治疗中被广泛研究，具有高mRNA装载效率和标准化生产能力。EVs经此途径用于慢性炎症和免疫紊乱的治疗，其高生物相容性保证了重复给药的安全性。
2.1.4. Intramuscular Injection (IM)
肌肉注射（Intramuscular Injection, IM）是疫苗递送的标准途径，可实现局部有效摄取和随后的全身扩散。mRNA疫苗（如COVID-19 mRNA-LNP制剂）是该途径的代表性应用。LNPs经IM途径初期存在肝脏蓄积问题，后续通过表面白蛋白结合模块将LNPs引导至淋巴管而得到改善。EVs正被研究用于肌肉再生、肌少症及新型疫苗平台，除作为递送载体外，EVs本身对肌肉修复具有固有治疗益处且局部炎症风险较低。
2.1.5. Transdermal Delivery (TD)
经皮递送（Transdermal Delivery, TD）可分为微针等侵入性方式和贴片、局部乳膏等非侵入方式，可绕过肝脏首过代谢。经皮mRNA-LNP递送和微针贴片尚处于临床前探索阶段，LNPs可通过微针贴片稳定递送脆弱的mRNA，但存在皮肤刺激和大规模生产稳定性等挑战。EVs广泛用于乳膏、凝胶和微针等局部制剂，主要聚焦皮肤再生、伤口愈合和化妆品领域。然而，外泌体直径（50–200 nm）难以穿透健康皮肤的紧密连接，需要微针辅助形成孔道才能进入真皮层，但这种方法可能引起皮肤刺激和炎症。因此，外泌体更适合应用于皮肤屏障功能受损的疾病（如银屑病或皮肤损伤）。从工业角度，一个假设的微针（基底直径280 μm，高度500 μm，体积约10.3 nL）在1010颗粒/mL外泌体浓度下理论上可容纳105个外泌体，10 × 10阵列微针贴片总计约107个外泌体，但这仅为几何估算，未考虑制剂体积、封装效率和制备损失。此外，基于体积近似法，约4000个核苷酸的BNT162b2 mRNA（平均分子量330 Da/nt）可折算为约1320 kDa的等效球状蛋白，结合0.73 cm3/g的比容，可估算其理论体积，但这仅为理想化估算，未考虑mRNA复杂构象、膜厚度、内源性EV内容物及空间位阻等因素。
2.1.6. Nasal Injection (IN)
鼻内给药（Intranasal, IN）是一种极具前景的非侵入性策略，可通过绕过血脑屏障（Blood–Brain Barrier, BBB）直接递送至中枢神经系统（Central Nervous System, CNS），利用嗅觉和三叉神经通路实现脑部递送。LNPs正被积极研究用于CNS疾病和呼吸系统疾病的靶向治疗，但存在黏膜刺激和制剂从鼻腔泄漏的风险。越来越多的研究利用鼻内EV递送靶向脑部疾病和调节神经炎症。
2.1.7. Ocular Injection
眼部注射可在高浓度下将治疗药物直接递送至靶眼部组织，绕过血-视网膜屏障（Blood-Retinal Barrier, BRB），包括玻璃体内、视网膜下和脉络膜上腔注射。LNPs主要被研究用于视网膜、黄斑和角膜疾病的基因和RNA治疗，在玻璃体内具有良好结构稳定性，但需优化以避免短暂眼内炎症。EVs通过局部滴注和眼内注射用于角膜伤口愈合和视网膜变性治疗，具有固有治疗益处和极低细胞毒性。玻璃体内注射（图3A）可使药物在玻璃体内均匀分散，但注射超过玻璃体体积1%时可能增加眼压，且对于年龄相关性黄斑变性（Age-Related Macular Degeneration, AMD）而言，LNPs或EVs需穿越多层视网膜和小胶质细胞才能到达视网膜色素上皮（Retinal Pigment Epithelium, RPE）细胞，可能并非最佳途径。相比之下，脉络膜上腔注射（图3B）可将治疗性纳米颗粒沉积在脉络膜和RPE附近，递送路径更短，可绕过中间视网膜层，对主要影响外层视网膜的疾病（如AMD）可能更有优势，且注射针不穿透玻璃体，患者依从性更高。
2.1.8. Vaginal and Mucosal Delivery
阴道和其他局部黏膜给药途径日益被认为可在非侵入条件下诱导黏膜免疫和治疗局部疾病。LNPs正处于早期研究阶段，用于递送靶向局部感染、激素治疗和诱导黏膜免疫的治疗药物和疫苗。EVs在靶向黏膜环境的探索性和概念验证研究中被使用，重点关注调节神经炎症、局部炎症反应和阴道微生物群。
2.1.9. Per Oral Injection (PO)
口服给药（Per Oral, PO）因患者依从性好和给药便利而具有前景。为克服胃肠道屏障，LNPs胶囊或片剂的研发正在广泛进行，以抵抗胃酸和胆汁盐并靶向肠上皮细胞和肠系膜淋巴结，但保护封装货物免受胃酸和消化酶降解仍是重大障碍。同时，来源于牛奶或植物的膳食EVs口服递送正在被研究用于调节肠道和全身性疾病，这些天然EVs对胃酸具有显著内在抗性并能被肠道有效摄取，但口服后全身生物利用度往往较低。
2.1.10. Intrathecal Injection (IT)
鞘内注射（Intrathecal, IT）可绕过血脑屏障（BBB），将治疗药物直接递送至脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）中，实现CNS的即时可及。LNPs经IT途径可最大化局部核酸翻译效率，主要被神经元和星形胶质细胞内化，所需剂量显著降低且可最小化脱靶器官毒性，但可电离脂质等合成成分可能引发局部神经炎症。EVs经IT途径可弥散通过CSF并利用类淋巴系统（glymphatic system）穿透脑实质，靶向神经元和胶质细胞，提供优异的CNS生物利用度，但生理性CSF更新驱动的快速清除可能削弱疗效。此外，该途径的高度侵入性对两种载体均存在感染和CSF渗漏等临床风险，并需严格控制注射体积以防止颅内压危险升高。
2.1.11. Intratumoral Injection
瘤内注射直接将药物递送至高度复杂的肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME），可绕过体循环实现高浓度治疗。LNPs经瘤内递送作为原位疫苗的核心平台，主要利用mRNA-LNPs局部表达免疫刺激细胞因子（如IL-12或IL-27）将免疫冷肿瘤转化为热肿瘤，但临床上仅限于可触及或影像引导可及的肿瘤，且合成脂质偶可诱导局部组织坏死。EVs经瘤内途径利用其固有生物相容性和高度灵活的脂质双层，相比刚性合成颗粒具有更优异的肿瘤基质深层穿透能力，可有效递送治疗性货物（如基因沉默siRNA）且免疫原性低，但肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）的快速吞噬清除可能削弱其局部疗效。该途径的根本局限在于无法直接靶向未检出的远处微转移灶，通常需要与全身治疗联合以实现全面肿瘤管理。
2.2. The Importance of Selecting Drug Administration Routes Based on Disease Type
基于EV的治疗其临床成功显著受给药途径影响，该选择决定了初始全身浓度、单核吞噬细胞系统（Mononuclear Phagocyte System, MPS）清除速率以及靶器官与脱靶器官间的蓄积差异。因此，递送途径的选择不仅是后勤决策，更是基于目标疾病病理生理学和解剖或生物屏障的战略性决策。
2.2.1. Solid Tumors
实体瘤呈现致密组织架构、不规则脉管系统和高间质液压力等独特生理障碍，共同限制药物向肿瘤核心的深层渗透。仅依赖全身静脉注射（IV）往往无法在肿瘤中心达到足够治疗浓度，而激进增加IV剂量以克服压力屏障则伴随严重全身毒性风险。局部给药途径（如瘤内或动脉内注射）可最大化原发灶内的药物饱和以物理性减轻肿瘤负荷，但对未检出的远处转移无效。因此，实体瘤的有效治疗需要将控制微转移的全身治疗与克服TME物理屏障的局部或主动靶向递送系统进行策略性组合。外泌体因其固有生物相容性和柔性膜而具有优于合成纳米颗粒的组织穿透能力，这一优势正在临床试验中评估，如MD Anderson癌症中心的iExosomes I期研究利用间充质干细胞来源外泌体递送siRNA进入胰腺癌。相比之下，LNPs在制造可扩展性和遗传物质封装效率方面具有优势，但其相对刚性结构限制了向硬质肿瘤组织的物理穿透，且静脉给药后大量LNPs易被巨噬细胞快速清除或在肝脏和脾脏蓄积。当前基于LNPs的实体瘤治疗常利用全身给药激发全身免疫应答而非依赖直接肿瘤穿透，如BioNTech的BNT111（FixVac）RNA疫苗在黑色素瘤患者中成功驱动强效T细胞免疫。
2.2.2. Alzheimer’s Disease and Neurodegenerative Disorders
在阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）等神经退行性疾病治疗中，最严峻的生理障碍是血脑屏障（BBB），严格限制治疗药物进入脑实质。口服给药对高分子生物制剂（如抗体、重组蛋白和RNA）基本无效。静脉注射（IV）可递送大分子生物制剂进入血流，但通常仅0.1%至1%的IV给药抗体能成功穿透脑部，达到CNS治疗浓度常需较高全身剂量，显著增加严重不良事件风险（如淀粉样蛋白相关影像学异常ARIA，包括脑水肿和微出血）。鼻内（IN）途径利用嗅神经和三叉神经通路绕过BBB，提供非侵入性方法且全身副作用最小，但快速黏膜纤毛清除和严格给药体积限制制约其临床应用。EVs具有优异的脑组织穿透性和生物相容性，如将RVG肽修饰至EV膜蛋白Lamp2b可实现IV注射后主动靶向神经元受体并穿越BBB；近期I/II期临床试验证实静脉注射同种异体人脂肪间充质基质细胞来源外泌体（ahaMSCs-Exos）在轻中度AD患者中具有确认的临床安全性。LNPs提供标准化大规模生产和遗传物质高封装效率等优势，可通过配体缀合实现主动靶向，或利用ApoE蛋白天然吸附形成冠层并结合脑内皮细胞LRP1受体的内源性靶向机制。为克服LNPs经IV后肝脏和脾脏脱靶蓄积的固有局限，研究者正积极利用直接CNS给药途径，如Mivelsiran（ALN-APP）治疗早发性AD的I期研究采用鞘内（IT）给药成功绕过全身清除，使脑脊液中毒性淀粉样前体蛋白显著降低60–70%。
2.2.3. Psoriasis and Autoimmune Skin Disorders
银屑病不仅是局部皮肤病，更是以T细胞等免疫细胞过度激活为特征的系统性自身免疫性疾病。轻度病例首选局部给药（如皮质类固醇或维生素D软膏），但疗效有限且患者依从性差。中重度病例传统上采用口服给药实现全身免疫抑制，但存在肝毒性、肾毒性和胃肠道紊乱等高风险。皮下注射（SC）靶向生物制剂已成为中重度银屑病的有吸引力的治疗途径，可精确中和特定炎症细胞因子而不损伤正常免疫细胞，且生物制剂的长半衰期支持每1至3个月通过自动注射器自行给药，但受限于高昂费用和潜伏感染再激活风险。EVs正被探索作为有前景的局部给药方式，利用其强效免疫调节和再生特性；间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cell, MSC）来源EVs富含抗炎蛋白和microRNAs，可抑制IL-17等关键炎症介质并恢复角质形成细胞正常增殖。2025年I期开放标签研究确认了局部应用MSC EVs软膏的安全性、耐受性和优异皮肤吸收。LNPs正被研究用于局部和经皮递送核酸（siRNA或mRNA）以沉默特定银屑病致病基因（如STAT3和TNF-α），且可通过掺入具有内在抗炎性质的结构脂质构建同时提供基因治疗和炎症抑制的智能纳米颗粒，但合成可电离脂质可能刺激皮肤常驻免疫细胞引起瘙痒或轻度局部炎症，基于LNPs的银屑病治疗尚未进入大规模III期临床试验。
2.2.4. Type I Diabetes Mellitus
1型糖尿病（Type 1 Diabetes, T1D）是以胰腺β细胞被靶向破坏为特征的自身免疫性疾病，导致胰岛素绝对缺乏。标准治疗依赖每日多次皮下注射（Multiple Daily Injections, MDI），但存在依从性差、低血糖风险和脂肪增生等问题。持续皮下胰岛素输注（CSII）联合持续葡萄糖监测（CGM）形成自动化胰岛素递送（AID）系统或人工胰腺，可显著减少夜间低血糖，但经济负担高且存在导管堵塞导致快速发作的糖尿病酮症酸中毒风险。吸入性胰岛素（如Afrezza）提供非侵入选择且起效更快，但精确微剂量困难且对呼吸道疾病患者禁忌。微针阵列贴片预载葡萄糖响应性纳米颗粒代表闭环系统的范式转变，可仅在间质葡萄糖水平升高时化学释放胰岛素，但微针载荷容量有限、间质葡萄糖与血糖间存在10–15分钟固有滞后时间，且合成聚合物残留可能引发严重局部免疫应答。超越症状性血糖控制，下一代纳米医学旨在通过修饰胰腺自身免疫环境来治愈T1D。间充质干细胞（MSC）来源外泌体经静脉给药实现双重治疗效应：抗炎miRNAs平息攻击胰腺的自反应T细胞，生长因子促进存活β细胞再生以恢复内源性胰岛素分泌。LNPs则被工程化为精密免疫调节工具，作为反向疫苗而非传统免疫激活剂，通过封装特定自身抗原mRNA诱导抗原特异性免疫耐受；更近期策略涉及直接转染β细胞表达PD-L1以形成抵御T细胞破坏的保护盾。然而，LNP配方所必需的可电离脂质可内在刺激免疫细胞，在已以免疫过度激活为特征的疾病中可能引发不必要的全身炎症。
2.3. The Therapeutic Efficacy of Drugs Based on Drug Administration Routes
药物的最终治疗功效和安全性特征在很大程度上由所选给药途径决定。给药途径不仅决定药代动力学生物分布路径，还决定药物首先遭遇的免疫细胞类型，从而成为调节炎症反应和避免全身毒性的关键变量。有效药物递送需要将EV的天然或工程化特性与炎症微环境的具体需求相匹配。
2.3.1. Anatomical Barriers and Transport Mechanisms
血脑屏障（BBB）、血-脑脊液屏障（BCSFB）、血-视网膜屏障（BRB）和肠道黏膜屏障等特化屏障可排除超过98%的小分子药物和几乎所有生物制剂。EVs可通过内吞途径、吸附性转胞吞或受体介导转胞吞独特地穿越这些屏障。对于CNS疾病，选择利用这些机制的途径至关重要。全身给药可能允许部分EVs穿越受损的BBB（如急性卒中），但慢性神经炎症常需要靶向工程改造或鼻内（IN）途径以达到治疗阈值。EVs可通过内皮细胞迁移进入脑实质并经CSF排出，实现可用于药物递送和生物标志物采样的双向流动。
2.3.2. Influence of the Inflammatory Microenvironment
EV治疗的功效受局部微环境许可效应的强烈影响。间充质干细胞来源EVs（MSC-EVs）以其智能免疫调节特性著称，这些特性常被TNF-α和IFN-γ等促炎细胞因子激活或增强。在非炎症状态下，MSCs及其EVs对中性粒细胞和单核细胞的靶向效率可能较低；但在急性炎症条件下，极化的M1巨噬细胞许可EVs抑制效应T细胞、B细胞和自然杀伤（NK）细胞，促进向促愈合M2表型转变。因此，给药时机和途径必须与疾病的炎症高峰对齐以最大化这一天然反馈回路。治疗载体首次遭遇的抗原呈递细胞（Antigen-Presenting Cells, APCs）类型可强烈影响免疫激活与免疫调节之间的平衡。口服或黏膜给药将抗原引入肠道相关淋巴组织（Gut-Associated Lymphoid Tissue, GALT）中的特化树突状细胞，该微环境在非炎症条件下常表现出耐受偏向并可促进调节性T细胞（Tregs）应答。因此，对于炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease, IBD）等特定黏膜免疫疾病，口服或局部黏膜给药可能比全身IV递送更具优势。
2.3.3. Organotropism and Cell-Source Tropism
EV的细胞来源决定其固有表面蛋白谱，进而决定其器官趋向性或天然归巢倾向。例如，黑色素瘤细胞系来源EVs（A375 EVs）显示高效肿瘤摄取，而巨噬细胞来源EVs表现出高肝脏趋向性。这种类靶向类现象可被利用：心血管祖细胞来源EVs常用于心力衰竭治疗，因其具有优先与心肌细胞融合所需的整合素。
2.3.4. Impact of Biodistribution on Drug Clearance and Targeting
荧光标记广泛用于研究EV生物分布，但PKH26和DiR等亲脂性染料可能从EV膜解离、形成聚集体或在EV降解后持续存在，导致完整EV在靶组织蓄积被高估。荧光或生物发光报告蛋白（如CD63-GFP和CD63-NanoLuc）可追踪EV相关蛋白，但需考虑报告蛋白稳定性和EV降解后信号持续问题。放射性标记技术（包括正电子发射断层扫描PET和单光子发射计算机断层扫描SPECT）可实现定量全身成像，但放射性标记解离或再分布可能使完整EV蓄积的解读复杂化。重要的是，靶器官中检测到EVs并不必然表明治疗性货物递送成功；EV生物分布、细胞摄取和功能性货物递送是应分别评估的不同过程。静脉注射（IV）直接将药物引入体循环，有利于快速中和炎症因子，对脓毒症和细胞因子风暴等急性全身炎症高度有利，但受限于肝脏和脾脏巨噬细胞驱动的快速吞噬清除。小EVs通常在给药后第一小时内主要分布于肝脏和肾脏，肺和脾脏定位在2至12小时达到峰值；大EVs则表现为肺部的即时首过蓄积，随后24小时内逐渐再分布至肝脏。皮下注射（SC）大分子生物制剂或纳米颗粒主要依赖淋巴系统缓慢吸收而非毛细血管，由于淋巴管直接引流至富含T细胞和B细胞的淋巴结，SC递送有利于直接靶向和抑制慢性自身免疫疾病（如类风湿关节炎和银屑病）中的活跃免疫细胞。腹腔注射（IP）提供独特替代方案，其特征是相比IV具有更高的淋巴摄取和更持续的全身释放。鼻内（IN）递送已成为CNS疾病的有前景策略，临床前研究表明IN给药的EVs可能通过嗅觉和三叉神经通路到达脑部并绕过BBB，一些研究提示IN给药相比IV可增加脑部暴露并减少外周分布。近期鼻内外泌体递送被广泛研究用于治疗缺血性损伤，1010至1011个外泌体显示疗效，但尚无定量分析报告显示外泌体实际递送至脑部的程度。对于可手术切除的脑肿瘤，手术切除提供了一个独特治疗窗口，可将基于EV或LNP的治疗药物直接给药至切除腔，绕过BBB并对残留肿瘤细胞实现高局部暴露，但局部给药无法完全解决切除边缘以外的弥漫浸润性肿瘤细胞。在人类中，一项I/II期临床试验（NCT04388982）对轻中度AD患者进行了鼻内给药脂肪来源间充质基质细胞外泌体的研究，三个剂量组（每剂2 × 108、4 × 108或8 × 108颗粒）以1 mL制剂每周两次鼻内给药持续12周，重复IN给药总体耐受良好且无治疗相关不良事件，但小队列规模和缺乏安慰剂对照无法得出疗效结论，且研究未提供药代动力学或生物分布数据。雾化或气溶胶化等吸入递送正成为ARDS或COVID-19相关肺炎等呼吸系统炎症性疾病的标准途径，确保与肺泡巨噬细胞和上皮细胞直接相互作用。在CNS中，神经炎症是一把双刃剑，急性期可促进修复但慢性激活导致变性。工程化EVs正被用于靶向脊髓损伤（Spinal Cord Injury, SCI）部位并减少脑部炎症，如将Angiopep-2肽整合至M2小胶质细胞来源EVs中，这些M-Ang2-EVs可成功靶向血-脊髓屏障，促进轴突髓鞘再生和伸长。EV递送效率的跨途径比较因缺乏标准化剂量报告而复杂化，EV剂量常以颗粒数、总蛋白量、产生细胞当量或治疗性货物量报告，使研究间直接比较困难。建议采用剂量归一化测量（如每克组织给药剂量百分比%ID/g和每器官百分比%ID/organ）并辅以明确定义的采样时间和补充剂量信息。
2.3.5. Direct Microenvironmental Control to Evade Systemic Toxicity
对于被物理屏障（如滑液或脑脊液）限制的高度局部炎症，建议通过关节腔内或鞘内注射进行直接局部给药。类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis, RA）以慢性自身免疫驱动的关节破坏为特征，临床转化聚焦于标准化关节腔内注射以改善关节功能。多种来源的EVs（最显著的是MSCs和M2巨噬细胞）通过减少促炎细胞因子（IL-6、TNF-α、IL-1β）分泌和抑制NLRP3炎症小体激活发挥治疗作用。工程化MSCs过表达miR-320a产生的EVs可特异性抑制RA成纤维样滑膜细胞（RA-FLS）的致病功能；BMSC来源微囊泡递送PGE2和TGF-β1等因子促进调节性B细胞分化，建立耐受性免疫环境。在炎症性肠病（IBD）中，当前临床研究包括通过靶向内镜注射将同种异体骨髓来源MSCs（及其分泌组）递送至结肠黏膜下层治疗难治性克罗恩结肠炎（NCT04548583），该局部方法确保治疗性囊泡高浓度直接到达溃疡组织。MSC来源EVs提供多管齐下的方法：促进黏膜修复并将肠道免疫细胞动力学向促愈合表型调节。临床前结肠炎模型显示，装载HIF1α或经IFN-γ预处理的EVs经IP或局部内镜注射可显著缓解症状。局部递送成功规避了全身免疫抑制及随后致命性机会性感染（如潜伏结核再激活）的风险。
3. Discussion
细胞外囊泡（EVs）和脂质纳米颗粒（LNPs）的治疗潜力已迅速扩展，但其临床成功不仅取决于递送载体的内在特性，还取决于是否为预期疾病选择了恰当的给药途径。每种途径创造独特的药代动力学和生物学环境：静脉给药提供全身可及性但伴随快速清除和肝脏脾脏大量暴露；皮下给药有利于淋巴转运；鼻内和鞘内途径提供CNS的替代通路；瘤内、关节腔内、眼部及其他局部途径可在解剖学受限的病理部位产生高药物浓度。因此，不太可能存在适用于所有EV或LNP治疗药物的普遍最优给药途径。途径选择应被视为药物设计的组成部分，根据疾病解剖学、靶细胞定位、生物屏障、所需剂量以及局部与全身暴露需求来确定。
未来的重要挑战是超越生物分布的定性描述，转向递送效率的定量评估。在靶器官中检测到EVs或LNPs并不必然表明具有治疗意义的递送。应定量评估到达靶组织的给药剂量比例、目标细胞群的细胞摄取、滞留时间、货物释放和功能性胞内递送等参数。这一问题对常被描述为高效但药代动力学证据有限的途径尤为相关。例如，鼻内给药被广泛提出为绕过BBB的非侵入性策略，但实际到达人脑的给药EVs比例仍基本未知。同样，对于眼部、经皮和黏膜给药，与靶点的解剖学邻近并不必然保证纳米颗粒穿越中间生物屏障的高效转运。未来纳入定量成像、标记颗粒追踪、组织药代动力学和细胞特异性生物分布分析的研究对于建立每种给药途径的现实递送效率至关重要。
途径选择还应反映特定病理背景而非仅聚焦于克服生物屏障。在手术可及的疾病中，绕过屏障可能比工程化纳米颗粒穿越屏障更实用。脑肿瘤手术切除后，将EVs或LNPs直接给药至切除腔可比全身或鼻内给药提供显著更高的残留肿瘤细胞局部暴露。相反，阿尔茨海默病等弥漫性神经退行性疾病需要重复和广泛的CNS暴露，使鼻内递送或工程化全身递送等非侵入方法更具吸引力。眼部疾病适用类似原则：对于涉及视网膜色素上皮或脉络膜的疾病，选择将治疗药物沉积更接近这些组织的途径可能比试图增强从玻璃体的穿透更为合理。因此，未来的药物开发策略应首先确定治疗货物需要递送至何处以及哪条解剖途径提供到达该靶点的最短和最安全路径，然后再引入额外的纳米颗粒工程改造。
最优策略可能最终涉及将途径选择与载体工程改造相结合而非将两者视为独立变量。EV表面修饰、LNP脂质组成、靶向配体、控释基质、水凝胶、微针和可植入或局部滞留制剂可根据特定给药途径所施加的药理学要求进行定制。例如，靶向配体的掺入、膜融合和PEG化等表面修饰可影响EV循环、生物分布和细胞摄取。狂犬病病毒糖蛋白（RVG）衍生肽的缀合已被研究用于增强神经元靶向，而iRGD肽被探索用于促进肿瘤相关靶向和组织穿透。膜融合与合成脂质体可生成具有可调表面特性的杂交囊泡，PEG化可减少非特异性相互作用并延长全身循环。然而，这些修饰并不必然保证功能性货物递送增加，其益处可能取决于给药途径。局部和全身给药也不应被视为相互排斥。在实体瘤中，局部给药可最大化原发灶内暴露，而全身递送可同时靶向循环肿瘤细胞和远处微转移灶，此类组合策略可克服局部药物浓度与全身覆盖之间的权衡。
临床转化还需途径特异性的可制造性和剂量考量。对于EVs，批次间异质性、可扩展生产、货物装载、储存稳定性和效力测定仍是主要CMC挑战。对于LNPs，可电离脂质引发的炎症反应、脱靶器官蓄积和重复剂量耐受性需要持续优化。可行治疗剂量也受给药途径本身约束。鼻腔、玻璃体、皮肤或脑脊液中的有限体积对制剂要求与全身IV给药根本不同。因此，颗粒浓度、每颗粒货物分子数、制剂体积和实际到达靶点的颗粒比例应综合考虑，以确定所提出的递送策略在药理学和工业上是否可行。
跨给药途径比较EV递送效率的另一个挑战是实验条件和给药方案的显著异质性。EV剂量以不同指标报告（包括颗粒数、总蛋白量、产生细胞当量和治疗性货物含量），这些指标不可直接互换。动物物种、疾病模型、病理严重程度、给药体积、给药频率和采样时间的差异可显著影响观察到的生物分布和治疗结果。单次静脉给药和重复鼻内给药无法在不考虑累积剂量、全身暴露和治疗持续时间差异的情况下直接比较。因此，跨途径比较应理想地使用标准化EV制剂、协调剂量指标和可比实验模型进行；当无法进行直接头对头比较时，应谨慎解读报告差异而非仅归因于给药途径。
总之，EV和LNP药物递送的下一阶段应从以载体为中心转向以疾病和途径为中心的范式。未来开发不应仅问如何工程化EVs或LNPs到达特定器官，而应确定哪些生物屏障真正需要被穿越、哪些可通过替代给药途径绕过，以及实际到达预期细胞的给药治疗量有多少。整合疾病病理学、解剖学可及性、定量生物分布、载体工程改造和临床可行剂量对于将EVs和LNPs的有前景生物学特性转化为可重复的治疗功效至关重要。最终，最优药物递送系统将不由最复杂的纳米颗粒定义，而由治疗货物、递送载体、疾病生物学和给药途径的最合理组合定义。
