Adv Mater | 南方医科大学樊俊兵/王莺制备水果衍生细胞外囊泡工程化结构液滴药物，显著增强胶质母细胞瘤化疗效果

现有的固体纳米粒给药系统因穿越血脑屏障/血脑肿瘤屏障能力差，仍是胶质母细胞瘤化疗面临的一大困境。

2023年8月17日，南方医科大学樊俊兵及王莺共同通讯在Advanced Materials在线发表题为“Fruit-Derived Extracellular Vesicles Engineered Structural Droplet Drugs for Enhanced Glioblastoma Chemotherapy”的研究论文，该研究通过在DOX@角鲨烯-PBS界面对来源于水果的细胞外囊泡（EVs）进行编程自组织，构建了EVs工程化结构液滴药物（ESDD），大大提高了对胶质母细胞瘤的治疗效果。

工程化EVs结构液滴药物通过变形放大的巨胞饮和膜融合实现灵活递送，高效跨越BBB/BBTB并深度渗透胶质母细胞瘤组织中。结果表明，工程化EVs结构液滴药物的胞内摄取是普通EVs的2.5倍，跨细胞吸收是普通EVs的2.2倍，膜融合（cRGD修饰）是普通EVs的5倍，能够通过高效积聚、深度渗透和细胞内化进入胶质母细胞瘤组织，从而显著延长胶质母细胞瘤小鼠的生存时间。

由于血脑屏障/血脑肿瘤屏障（BBB/BBTB）导致的低药物递送效率，胶质母细胞瘤的化疗在临床上仍面临巨大挑战。利用固体纳米颗粒作为载体递送化疗药物被认为是克服BBB/BBTB局限性的有效策略之一。同时，常用特定的生物分子（如cRGD、Angiopep-2肽、ApoE肽和转铁蛋白等）修饰这些纳米颗粒，以进一步提高其BBB/BBTB穿透能力。但由于脑组织固有的致密解剖结构，胶质母细胞瘤化疗效果仍然有限。

现有纳米颗粒大多是刚性结构和组合物，尚未对柔性结构在BBB/BBTB中的应用效果进行深入探索。细胞、病毒、细菌及其衍生物在内的天然生物颗粒本质上是具有超弹性的软材料，在跨越生理障碍以有效递送药物方面发挥着关键作用。如免疫细胞通常通过柔性变形以跨越生理屏障来捕获肿瘤细胞。当其准备好捕获肿瘤细胞时，除了分子识别外，还会进行柔性变形，以增强与肿瘤细胞的接触面积，促进肿瘤细胞的吞噬。因此，结合分子识别设计和开发柔性药物输送系统是提高BBB/BBTB跨越能力和下游胶质母细胞瘤化疗能力的另一策略。

水果衍生EVs工程化结构液滴药物进行胶质母细胞瘤化疗的示意图（摘自Advanced Materials ）

细胞分泌的细胞外囊泡（EVs）具有两亲性磷脂双层膜结构，有利于药物的递送，并参与调节多种病理生理过程。此外，基于EVs的药物递送系统具有良好的生物相容性和药物递送能力，在肿瘤化疗中具有巨大的应用潜力。该研究展示了一种概念上的独特设计，基于DOX@角鲨烯-PBS界面对cRGC修饰的水果衍生EVs的自组装进行编程，以制备来源于水果的EVs工程化结构液滴药物（ESDD），其在跨越BBB/BBTB方面效果显著，大大提高了胶质母细胞瘤的治疗效果。与传统的EVs药物递送载体不同，该团队将来源于水果的EVs作为颗粒表面活性剂，制备了EVs工程结构液滴药物（ESDD）。

EVs在DOX@角鲨烯-PBS界面的自组装赋予了ESDD优异的柔性，使其能够通过变形增强与细胞的界面接触面积，从而通过巨胞饮作用有效进入细胞。此外，液滴药物界面上大量的EVs通过EVs的同步膜融合进一步增强转运能力。在下游递送过程中，也表现出良好的细胞穿透能力，使其能够深入到胶质母细胞瘤组织中。因此，与传统EVs纳米系统相比，EVs工程结构液滴药物可以通过受体介导的巨胞饮、膜融合和跨膜转运大大提高其跨越BBB/BBTB的递送能力。结果表明，来源于水果的EVs工程化结构液滴药物可以增强胶质母细胞瘤的化疗效果。

参考消息：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202304187

转自：“iNature”微信公众号

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