癌症是全球主要的死亡原因,其发病率和死亡率正在迅速上升。然而,传统治疗方法往往无法带来满意的治疗效果。胞外囊泡(Extracellular vesicle, EVs)是自然产生的纳米级脂质双层囊泡,来源于所有细胞类型,其含有蛋白质、脂质、核酸和其他代谢产物,在细胞间物质交换和信息传递中发挥着重要作用,同时赋予了其多种生物活性。更重要的是,通过物理、化学和基因改造等工程方法赋予了EVs更多的生物功能。因此,作为一种天然的生物载体和免疫调节剂,EVs正被探索作为一种新型的纳米治疗剂和药物递送平台用于癌症治疗。
南昌大学聂少平教授团队于近期在Chemical Engineering Journal期刊上分别发表了题为“Advances in mammalian, plant, and bacterial-derived extracellular vesicles for cancer therapy”的综述文章。系统总结了不同来源的EVs(动物,植物和细菌)的抗肿瘤作用及其机制,以及通过工程化改造方法来增强EVs的产量、稳定性、靶向性和治疗效果。文章旨在提供对不同来源EV的全面理解,以促进其未来在肿瘤研究领域发展和应用。博士生聂欣可为文章第一作者,聂少平教授和谢俊华特聘研究员为共同通讯作者。
EVs作为细胞间通讯的关键介质,通过递送生物活性成分并介导免疫反应等多种方式,在调控肿瘤细胞的生长、进展、迁移和侵袭发挥着重要作用。此外,EV是细胞间免疫系统通讯的关键参与者,进行抗原呈递、免疫抑制以及T细胞和NK细胞的极化或激活。但是不同细胞来源的EVs,如哺乳动物来源的胞外囊泡(mEVs)、植物来源的胞外囊泡(pEVs)和细菌来源的胞外囊泡(bEVs)在抗肿瘤活性及其作用机制方面表现出复杂而又多方面。

图1. 不同来源胞外囊泡的生物发生机制和成分组成
然而,由于产量有限、功能异质性和靶向效果不佳。针对这些限制,已研发多种工程化改造策略,这些工程方法可大致分为三种类型,即EVs 释放诱导、表面改性和内腔改性。为了提高EVs的生产,已经引入了优化培养系统或通过物理/化学处理诱导过度起泡化以及修饰与Tol-Pal系统相关的基因表达。基因工程可用于通过与前导蛋白融合,直接或间接地在EVs表面展示抗原。除了基因修饰外,膜融合/涂层和化学修饰是EVs膜表面修饰的广泛使用的方法。同样,基因工程也可用于通过与前导蛋白融合直接或间接地在EVs腔上表达抗原。通过物理损伤和化学改变,在EVs的内部空间内加载抗原和分子也是可行的。
对不同来源的EVs搞肿瘤活性及其作用机制的深入研究以及针对其特定特性量身定制的改造工程将有望为癌症治疗带来新的治疗途径和方,为未来的医学发展注入新的活力。
参考文献:
Advances in mammalian, plant, and bacterial-derived extracellular vesicles for cancer therapy. Chemical Engineering Journal. 2025 Oct 18: 168637.




