细胞外囊泡(EV)作为多种治疗药物的递送载体，因其在重要的天然细胞间通讯系统中的作用而受到越来越多的关注。Codiak BioSciences公司近期发表文章，报道了一个平台，允许设计、生产和在体内研究具有特定特性（药物或向性调节剂）的人类EV。该研究旨在通过使用体内和离体技术比较系统和分区给药的标记工程EV，来比较和扩展组织生物分布和动力学数据。
方法：用89锆去铁胺([89Zr]Zr-DFO)和/或cy7反义寡核苷酸(Cy7-ExoASOscr)对EV进行表面标记，使其具有高放射化学纯度和比活性，或在腔内装载GFP，用于啮齿动物和非人类灵长类动物（NHP）的体内追踪。正电子发射断层扫描(PET)和随后的免疫组织化学(IHC)和放射自显影(ARG)交叉验证能够评估标记EV在空间和时间上的解剖和细胞分布。
随着时间的推移，工程EV的全身给药优先分布在肝脏和脾脏（静脉内，IV）、胃肠道和淋巴结（腹膜内，IP）和局部/区域淋巴结（皮下，SC）。显示PET信号的解剖器官的免疫染色显示EV标记(PTGFRN)与巨噬细胞标记子集(CD206、F4/80、IBA1)的共定位。与在啮齿动物中观察到的均匀分布相比，向NHP脑脊液(CSF)中的隔室给药导致标记的EV分布不均匀，具体取决于路径是鞘内(ITH)、脑池内(ICM)还是脑室内(ICV)。因此，在解剖学上，NHP中的ITH给药揭示了脑膜沿神经轴到颅底的分布。相比之下，ICM和ICV给药导致脑膜分布在颅骨周围以及颈椎和胸椎脊柱。使用IHC的进一步表征显示脑膜巨噬细胞亚群的摄取。
放射性标记方法示意图：EV生产和放射性标记的工业化以及体内成像的标准化，以允许稳健且可重复地执行生物分布研究。
在小鼠、大鼠和非人类灵长类动物给药后24小时，放射性标记EV的一致生物分布的高水平成像矩阵总结表示为%ID/g，同时揭示了基于给药途径的差异。[列表示给药途径：(a) 皮下(SC) (b) 腹膜内(IP)，(c)静脉(IV)，(d) 鞘内(ITH)，(e)脑池内(ICM)/脑室内(ICV)，而行表示物种]。
（a）在静脉内（IV）给药后24、6、24、48小时（分别为H2、H4、H6、H24、H48）不同物种中的放射性标记EV。
(a)腹膜内(IP)和皮下(SC)给药时间序列图像，显示所有研究物种中区域淋巴结随时间的积累。H2、H4、H24、H48、H120表示放射性标记的EV给药后2、3、24、48、120小时。(b)IP给药后2小时，EV分布到颈部淋巴结、内皮细胞和囊下窦的离体小鼠组织切片多重免疫荧光染色。
(a) [89Zr]Zr-DFO-PTGFRN EV在大鼠(ITH)和NHP(ITH和ICM)中的生物分布的区室时间过程图像，表示为%ID/g；(b) ITH给药后有代表性的冠状离体颈椎腰椎切片显示(i)H&E染色，(ii)Cy7-ASOscr的IF附着在EV表面（紫色）和(iii)PTGFRN的1G11 IHC（PTGFRN；黄色）过表达并且还附着在EV表面，均显示脑膜分布。 (iv)至(vi)显示相邻部分的代表性染色，以突出与使用CD206和F4/80评估的巨噬细胞亚群的关联。 (vii)表明EV主要吸收到软脑膜中。结论：该研究对多种哺乳动物物种中经过稳健且可重复标记的工程 EV 的命运进行了全面评估。观察到体内分布在空间和时间上都取决于给药途径，从而深入了解携带治疗有效载荷的工程EV的潜在靶向机会。参考文献：Patel S, Schmidt KF, Farhoud M, Zi T, Jang SC, Dooley K, Kentala D, Dobson H, Economides K, Williams DE. In vivo tracking of [89Zr]Zr-labeled engineered extracellular vesicles by PET reveals organ-specific biodistribution based upon the route of administration. Nucl Med Biol. 2022 Jun 22;112-113:20-30. doi: 10.1016/j.nucmedbio.2022.06.004. Epub ahead of print. PMID: 35763877.
