纳米载药体系由于独特物理生化性质而被广泛应用于疾病治疗，成为当前国际生物医药学界的前沿和热点。然而，化学合成纳米颗粒存在免疫反应等毒副作用。外泌体作为一种30-150nm的新型纳米囊泡，在细胞交流间发挥重要作用，也因其生物相容性、低免疫原性、低毒性和克服生物屏障的能力而备受关注，被认为是理想的内源性载体。然而，作为药物递送载体的外泌体存在产量低、内含物复杂、均匀性差等重大挑战，限制了其临床应用。仿生外泌体是通过生物技术合成或以化学方法模仿生物结构的关键特征，克服了天然外泌体的局限性。
近日，济宁医学院附属医院、济宁医学院和香港中文大学联合在中科院1区TOP期刊Materials Today Bio上刊发题为“Programming assembly of biomimetic exosomes: An emerging theranostic nanomedicine platform”的论文（2023 Aug 11;22:100760）。来自于香港中文大学的梁宇杰博士与济宁医学院附属医院关节与运动医学科张元民主任为该论文的通讯作者，济宁医学院附属医院徐晓、徐丽梅为并列第一作者。文章总结了仿生外泌体用于药物递送的设计原理和制备方法，归纳其应用于骨科疾病、肿瘤、抗病毒疫苗研发和其他靶向治疗等领域的研究进展, 并探讨了下一代仿生外泌体药物输送系统的机遇与挑战。
文章要点
1）利用挤压法建立仿生外泌体生产工艺。收集细胞并进行超声处理，然后通过聚碳酸酯膜依次挤压获得 50-200 纳米颗粒。
2）合成杂交外泌体-脂质体的方案。合成过程中采用了冻融、孵育和超声处理获得新型仿生外泌体。
3）仿生外泌体的药物加载方式。药物可以通过主动加载方法也称后加载方法，主动负荷方法已被证明在实现更高的药物加载效率，且更适合疏水性药物加载。
4）提升仿生外泌体功能的不同修饰策略：(A)增加仿生外泌体的总产量；(B)提高药物包囊效率；(C)表面蛋白工程化提高靶向能力；(D)增加仿生外泌体的循环时间。
5）总结与展望
虽然外泌体被认为是很有前景的治疗药物或递送平台，但大规模制备外泌体用于临床仍是一个难以逾越的障碍。随着当今合成生物学领域的快速发展，仿生外泌体已成为一种潜在的解决方案。与天然外泌体相比，生物仿生外泌体在产量和质量控制方面具有独特的优势，其产量是天然分泌外泌体的100倍以上，同时保留了天然细胞外囊泡的生物相容性，并表现出多种新的生物学功能。此外，由于外泌体的合成过程是在人工环境中进行的，这也有助于减少外泌体的异质性。然而，挑战与机遇并存，包括复杂生物环境中的作用机制不清，仿生外泌体的长期稳定性和体内分布的安全性以及临床转化中的临床质量控制等问题还需进一步探讨。对于未来的临床转化之路，通过建立仿生外泌体整个过程的质量控制标准，包括膜挤出类型和形式、融合和修饰等方面是可以突出重围，希望在人工外泌体的合成、储存和修饰方面不断取得进展，为下一代纳米药物的研发奠定基础。
