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Stem Cell Res Ther|综述:吉林大学/姜金兰教授/研究员团队:间充质干细胞外泌体载药用于前列腺癌的治疗

背景介绍吉林大学白求恩第三医院科学研究中心姜金兰教授团队在Stem Cell Research & Therapy杂志上发表题为“Mesenchymal stromal cell exosomes for drug delivery of prostate cancer treatments: a review”的综述,主要介绍了MSC-Exos载药系统在前列腺癌治疗中的研究,从该系统的优势、当前的研究动态以及所取得的进展等方面,分析了当前外泌体载药在前列腺癌治疗方面的挑战,指明了未来研究方向,为MSC-Exos载药系统的继续开发和应用奠定了坚实的基础,并为前列腺癌的治疗提供了新的思路和策略。。 第一作者博士生王成燃、本科生冯岩硕,通讯作者段炼、姜金兰教授文章详细介绍图解摘要

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前列腺癌是男性中最常见的恶性肿瘤之一,其发病率随着社会老龄化和人类寿命延长而显著增加。尽管目前的治疗方法(如手术、放疗、激素治疗等)可以减缓疾病进展,但无法根治,并且存在诸多副作用。因此,探索新的治疗策略显得尤为重要。间充质干细胞(MSCs)来源的外泌体(MSC-Exos)因其独特的生物学特性,如低免疫原性、良好的生物相容性和强大的靶向能力,成为药物递送领域的研究热点。文章首先介绍了前列腺癌的背景知识,包括其在男性生殖系统中的作用、前列腺癌的发病机制以及常见的治疗方法。随后,文章详细讨论了MSC-Exos的生物学特性,包括外泌体的定义、生物功能、产生过程以及分离纯化方法,常见的方法如图1所示。

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图 1 外泌体常用的分离和纯化方法外泌体是细胞分泌的纳米级囊泡,直径约为40-160纳米,含有核酸和蛋白质等成分,能够介导细胞间通信、改变细胞生理状态以及调节肿瘤微环境。外泌体的生物发生始于细胞表面和细胞外环境中初级内吞囊泡内陷形成早期分选核内体(ESEs),其中部分ESEs通过核内体再循环重新回到质膜,而其他的ESEs在反式高尔基网络和内质网的帮助下可以发展为晚期分选核内体(LSEs),并最终发展为细胞内多泡体(MVBs),LSE通过内陷形成多个内腔囊泡(ILVs)被包含在MVBs中。部分MVBs会被自噬体或溶酶体降解,而另一部分MVBs可以与质膜融合,通过胞吐作用将ILVs分泌到细胞外成为外泌体,具体过程如图2所示。

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图 2 外泌体的生物发生过程在药物递送方面,文章探讨了MSC-Exos作为药物载体的优势,包括其低免疫原性、促进细胞间通信和靶向能力。而外泌体载药主要是通过预加载(pre-loading)和后加载(post-loading)技术将实现的。如图3所示,预加载技术通过共培养供体细胞与药物或转染目标基因来生成携带药物的外泌体,而后加载技术则是在分离后的外泌体中直接装载药物。

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图 3 外泌体载药技术可分为预装技术和后装技术此外,文章总结了MSC-Exos在前列腺癌治疗中的应用进展及前沿,包括以下几个方面:(1)MSC-Exos的产生:通过基因操作和3D培养技术提高MSC-Exos的产量。(2)药物装载技术:开发了多种先进的药物装载技术,如“靶向和模块化胞外囊泡装载”平台,显著提高了RNA装载效率。(3)靶向特异性:通过表面修饰、特定配体偶联和基因工程等方法增强了MSC-Exos的靶向能力。(4)药物递送:研究了多种抗癌药物(如化疗药物、基因药物和免疫治疗药物)装载到MSC-Exos中的应用,并探讨了其作用机制,具体如图4所示。

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图 4 外泌体装载的不同药物的主要作用机制最后,文章还讨论MSC-Exos在临床应用中面临的挑战,包括缺乏标准化的分离和纯化方法、药物装载效率有限以及临床规模生产的不足。此外,文章强调了MSC-Exos在安全性、免疫原性和生物相容性方面的潜在问题,并提出了未来研究方向,包括优化MSC-Exos的生产、提高药物装载效率以及开发标准化的临床应用流程。本文为MSC-Exos在前列腺癌治疗中的应用提供了全面的综述,强调了其作为药物递送系统的潜力和优势。尽管面临诸多挑战,但随着技术的进步和研究的深入,MSC-Exos有望成为前列腺癌治疗的新策略,为患者提供更精准、更有效的治疗选择。参考文献:Wang C, Feng Y, Rong X, et al. Mesenchymal stromal cell exosomes for drug delivery of prostate cancer treatments: a review.Stem Cell Res Ther. 2025;16(1):18. Published 2025 Jan 23. doi:10.1186/s13287-025-04133-8

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