外泌体是由各种细胞分泌的天然纳米载体，从材料学的角度来看，适合于各种药物输送和治疗应用。外泌体结构的多功能性，使得其可以用各种方法（包括基因工程、化学程序、物理技术和微流控技术等）修改，从而扩展生物医学应用。近日，来自韩国交通大学的研究人员发表综述，重点介绍了外泌体来源、特征、杂交外泌体、类外泌体纳米囊泡和工程化外泌体作为治疗应用，以及作为货物运输载体的最新进展。相关内容以“Hybrid exosomes, exosome-like nanovesicles and engineered exosomes for therapeutic application”为题发表于12月22日的Journal of Controlled Release杂志上。
目前的纳米技术在各种复杂技术和工具的帮助下不断发展，并有可能改变甚至彻底改变我们的生活方式。在过去的十年中，生物医学应用中，人们发现了各种改善生活质量和用于疾病治疗的多功能纳米材料。近年来，经过工程化设计和精心设计的纳米平台，已被广泛探索作为对抗各种疾病的治疗或诊断方式。人们基于纳米级生物相互作用，设计了各种智能策略，以实现良好的治疗结果。已有研究表明，聚合物纳米颗粒、胶束、脂质体、介孔二氧化硅纳米颗粒（MSN）、微针、聚合物体和新出现的2D无机纳米片，可以通过改变其表面性质来提高治疗效果。此外，最近开发的基于应激响应参数（如温度、pH）的智能薄膜纳米复合材料，已经证明了治疗药物在疾病特定位点的预期释放可以提高治疗效率。这些薄膜由聚合物和无机纳米颗粒等混合材料组成。尽管纳米技术已广泛应用于药物递送系统，但在精确地将纳米载体递送到体内靶点方面仍然存在障碍。此外，外源性合成纳米材料潜在的全身毒性和免疫原性，可能阻碍进一步的临床转化和商业化。细胞外囊泡（EVs）因其生物相容性、大小适宜、体循环中保存时间长和低免疫原性等优势，在生物医学应用中得到了广泛的应用。研究发现EV比普通的细胞膜囊泡更有优势。EV的优势在于，由于其表面的跨膜蛋白（如MHC复合物）数量减少，它们的免疫原性低于其宿主细胞膜，具体的多少取决于它们的细胞来源。凋亡小体、微泡和外泌体是根据EV的生物成因进行分类的。当胞内体的膜向内萌发形成外泌体时，就产生多泡体（MVB）。当MVBs与质膜融合时，外泌体被释放到细胞外空间。一旦从细胞表面释放出来，外泌体能够与细胞外基质相互作用，或在微环境内外引发反应。外泌体的大小分布范围为40-120 nm，有趣的是，研究发现大多数类型的细胞也能够释放与外泌体相似直径40-150 nm的类外泌体纳米囊泡（ELNVs）。将RNA和蛋白质引入外泌体，并将其定向到身体特定区域的方法仍在开发中。外泌体被认为是一种合适的药物传递系统，因为蛋白质和遗传物质都可以装载到其中。EV的小尺寸和轻微的负ZETA电位赋予了它们特殊的体内特性，如增强渗透性和保留率（EPR）。EV的免疫监测特性也引起了人们对基于免疫疗法的药物递送系统（DDSs）的极大关注。因此，从材料的角度来看，外泌体是一种自然形成的纳米载体，将功能货物包裹在磷脂双分子层囊泡中，引起了人们对生物医学应用的关注。外泌体已经证明了它们克服其他基于纳米颗粒的相关限制和不足。除了物理化学性质外，外泌体还表现出更快的内化进入细胞、更长的循环半衰期、以及与理想配体的额外功能。这些优势可以进一步扩展它们在纳米生物学和临床应用中的作用。最近，通过外泌体传递药物的方法已经得到了很多试验，研究策略要么改变了它们的表面修饰、要么制造混合纳米囊泡。由于其纳米级尺寸，外泌体有可能改善抗癌治疗和药物输送。使用基因或非基因修饰的外泌体可以增强化疗药物的细胞毒性和靶向性。此外，靶向上皮生物转运蛋白的外泌体可以帮助提高口服药物的生物利用度。在这篇综述中，研究人员探讨了纳米药物治疗在体内和体外药物生物利用度的一些临床相关改进，并强调了外泌体（包括来自食物来源的天然外泌体）作为自然给药系统的可能性和效用，并对它们的分离来源、杂交策略和生产技术进行了综述。研究人员还阐明了靶向传递的工程化外泌体技术及其临床应用。具体内容包含：
- 外泌体的来源
- 杂交外泌体的生产策略
- 杂交外泌体的发展及其应用
- 外泌体如纳米囊泡及其重要性
- 外泌体工程和表面功能化
- 天然和工程外泌体的比较
- 工程化外泌体的生物安全性和生物分布评价
- 外泌体在疾病治疗中的生物降解性和可持续性作用
- 工程化外泌体的临床评价
参考文献：Hybrid exosomes, exosome-like nanovesicles and engineered exosomes for therapeutic applications. J Control Release. 2022 Dec 26;353:1127-1149.
