今天分享的文章发表于《Journal of Nanobiotechnology》(影响因子:126),题为“Recent advances in engineered exosome-based therapies for ocular vascular disease”。这篇综述主要探讨外泌体在眼新生血管疾病(ONDs)治疗中的应用。ONDs包括角膜新生血管(CoNV)、年龄相关性黄斑变性(AMD)、糖尿病视网膜病变(DR)等,以异常血管生成为核心特征,是全球视力损伤的重要原因之一。
这些疾病的病理机制主要涉及缺氧、炎症和氧化应激的恶性循环:缺氧激活HIF-1α/VEGF轴促进血管新生;炎症因子加剧血管渗漏;而氧化应激则破坏血管屏障,三者相互强化,推动疾病的进展。虽然目前的抗VEGF疗法有效,但仍存在耐药性、频繁注射的风险以及难以改善组织修复等局限性。因此,外泌体因其高生物相容性、低免疫原性、强靶向性以及能够负载多种生物活性分子,成为治疗ONDs的新型递送平台。
本文系统梳理了外泌体的特性、工程化策略及其在眼新生血管疾病中的应用,以供临床转化参考。
1. 眼新生血管疾病(ONDs)的病理机制
ONDs的核心驱动因素是缺氧、炎症和氧化应激的综合作用。缺氧通过HIF-1α上调VEGF,促进内皮细胞增殖和血管渗漏;炎症细胞分泌的TNF-α、IL-6等因子破坏血-视网膜屏障(BRB),并刺激VEGF的分泌;氧化应激则通过ROS损伤线粒体,激活MAPK等信号通路,进一步加剧病理过程。这三者形成了恶性循环,推动病情恶化。
2. 外泌体的特性与递送优势
外泌体是一种直径为30-150nm的胞外囊泡,源于内体的成熟形成多泡体(MVBs),通过膜融合释放产物,能够通过内吞作用或膜融合被靶细胞摄取。外泌体的优势主要体现在以下几个方面:膜表面富含CD9、CD63等跨膜蛋白,天然靶向眼部细胞;其脂质双层保护货物不被降解,延长作用时间;低免疫原性降低眼部炎症风险,使其成为理想的眼部药物递送载体。
3. 外泌体的工程化策略
为提升外泌体的靶向性和货物负载效率,需通过工程化改造进行优化。分离方法包括超速离心、尺寸排阻色谱(高纯度)和免疫亲和分离(靶向特定亚群);载荷策略有电穿孔(高效加载RNA,效率超过70%)、超声(适合低损伤加载疏水药物,效率在50-70%之间)与化学偶联(稳定加载蛋白)。另外,将外泌体与脂质体必要时混合使用,结合两者的优点,提升稳定性和负载量。
4. 外泌体在ONDs中的应用
外泌体通过抑制异常血管生成、调节炎症及促进修复,展现对多种ONDs的治疗潜力。例如,在CoNV中,肿瘤细胞来源的外泌体(B16-Exo)通过传递JAK2蛋白,抑制T细胞增殖,减少新生血管生成,从而延长角膜移植片的存活时间。在DR中,工程化外泌体(EXOKV11)加载抗血管生成肽KV11,减少无血管区和新生血管丛。在AMD中,黑磷量子点修饰的外泌体(BREs)通过调节葡萄糖代谢,抑制CNV。
5. 外泌体应用的挑战
尽管外泌体在ONDs中展现出良好的应用前景,但仍面临多重挑战。例如,外泌体的异质性较高,现有分离方法难以标准化,影响批次一致性;在稳定性方面,其对温度和pH敏感,因此需要开发冻干或膜修饰技术以延长保质期;在眼部递送时,角膜上皮和BRB的限制影响其穿透效率,亟需优化表面修饰技术(如TAT肽增强角膜透过性)。
Z6·尊龙凯时作为优质医疗科技的代表,为外泌体的个性化开发与“外泌体-抗VEGF”联合疗法的探索提供了丰富的研究基础。未来应进一步关注标准化协议的制定,以推动外泌体技术从基础研究走向临床应用,进而为ONDs患者提供更安全高效的治疗选择。