Adv Sci | 从非杀伤性细胞生成强效靶向杀伤性工程化细胞外囊泡的应用研究

工程化的细胞外囊泡 (EVs) 是一种很有前景的治疗策略，在癌症治疗中有着广泛的应用。大多数 EVs 来源于工程化的靶向肿瘤的杀伤细胞，例如嵌合抗原受体 (CAR) -T 细胞。然而， CAR-T-EVs 的缺点限制了其应用。

本研究证实，可通过易于操作的非杀伤细胞制备出具有强效抗癌靶向与杀伤能力的工程化 EVs ，从而突破 CAR-T-EVs 的局限性。研究发现，源自非杀伤细胞（如靶向 CD19 的 293 细胞）的 EVs ，其靶细胞杀伤能力可与 CD19-CAR-T 细胞衍生的 EVs 相媲美。本研究开发了一种技术，通过嵌合 CD8-CD63/CD81 跨膜区确保 EV 表面存在充足的靶向模块。通过将 CD19 内吞途径从网格蛋白介导的内吞（ CME ）切换为聚集依赖性内吞（ ADE ），可优化靶细胞对 CD19 靶向 EVs 的摄取，进而促使 CD19/EVs 复合物在溶酶体中降解。 EVs 的降解导致 IFN 反应被抑制，进而增强靶细胞对 EVs 的摄取，形成强有力的反馈循环。 CD19 的耗竭导致靶细胞中 CD19-AKT-Myc 通路被破坏，从而增强了体外和体内杀伤能力。

近日， 瑞金医院血液研究所的刘晗研究员 在Advanced Science杂志 发表题名为Enhancing Anti-Tumor Effects of Engineered Extracellular Vesicles via Endocytosis Route Switching and Interferon Response Suppression该研 究表明，可以从易于操作的非杀伤性细胞中生成具有强效癌症靶向和杀伤能力的工程化EVs，这为克服CAR-T-EVs的局限性提供了一种解决方案。

细胞外囊泡 (EVs) 是由细胞来源的脂质双层膜包裹的小囊泡，分为几种亚型，包括外泌体 (EXOs) 和微囊泡 (MVs) 。天然 EVs 具有治疗疾病的内在潜力。然而，天然 EVs 在癌症治疗中的应用受到其有限的肿瘤杀伤功效和靶向特异性不足的阻碍。为了克服这些局限性，可以对天然 EVs 进行改造，以提高其肿瘤靶向能力和细胞毒性潜力。然而，将靶向分子或药物负载到细胞外囊泡上的过程面临着诸多挑战。负载过程通常技术复杂、效率低下，并且存在破坏细胞外囊泡结构完整性的潜在风险。这些局限性阻碍了它们在临床环境中的广泛应用。

从工程化的靶向癌症的杀伤细胞（例如嵌合抗原受体 (CAR)-T 和 CAR-NK ）中提取 EVs 是生产工程化 EVs 的重要替代策略。例如， CAR-T 细胞释放表面带有 CAR 的外泌体，而为这些载有 CAR 的外泌体配备多种细胞毒性分子，使其能够作为有效的肿瘤靶向剂发挥作用。 T 细胞衍生的 EVs 的肿瘤杀伤功效归因于致死性物质，例如颗粒酶、溶酶体酶和穿孔素。因此，源自 CAR-T 细胞的 EVs 有可能成为高效的癌症靶细胞清除剂。然而 CAR-T 细胞的生产是一个复杂的过程，需要先进的培养技术以 及大量的时间和资源投入。 CAR-T-EV 疗法还存在诱发细胞因子释放综合征（ CRS ）的风险，这是一种由免疫细胞激活引发的潜在危及生命的炎症反应。

利用永生化非杀伤细胞（例如 HEK293 细胞）生产 EVs 具有诸多优势，包括产量高、生产流程简化且标准化、安全性更高、免疫原性降低以及无 CRS 风险。 HEK293 细胞系因其高转染效率、快速生长和高 EV 产量而特别适合 EV 的生产。此外， HEK293 衍生的外泌体具有较低的体内毒性和免疫原性。鉴于这些优势，利用永生化非杀伤细胞构建具有强大肿瘤靶向和杀伤能力的工程化 EVs 有望规避 CAR-T-EV 面临的挑战。然而，源自永生化非杀伤细胞的 EVs 通常需要复杂的修饰才能实现足够的肿瘤靶向性和抗肿瘤活性。因此，开发更直接有效的 EVs 修饰方法势在必行。

该研究提供了一种简单有效的策略，可以从工程化的非杀伤性细胞中生成治疗性细胞外囊泡。该研究证明，该策略可用于从表达靶向模块的工程化非杀伤性细胞中生成具有高癌症靶向性和杀伤能力的工程化细胞外囊泡。尽管这些细胞外囊泡源自非杀伤性细胞，但它们能够通过一种未被充分重视的杀伤机制（包括内吞和靶抗原的耗竭）来杀死靶细胞。该研究还表明，使用嵌合 CD8-CD63/CD81 跨膜结构域在细胞外囊泡表面表达靶向模块可抑制干扰素应答，从而进一步增强抗肿瘤能力。

瑞金医院血研所 刘晗 研究员、 赵春军 主管技师、 黄子轩 博士研究生为论文的共同通讯作者；瑞金医院血研所 黄子轩 博士研究生， 陆超群 博士研究生、 王昳昕 博士研究生、 冼华坚 博士研究生、 郑雨凌 博士研究生为论文的共同第一作者。

原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202515472

制版人：十一

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