细胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs）用作药物递送载体的相关研究不断升温，然而，靶向能力有限、产量低等问题制约了其向临床转化。

研究背景

EVs具有良好的生物相容性，且能保护携带的药物分子，减少其在体内的降解，这些优势使EVs成为理想的药物递送载体。然而，靶向能力不足、胞内给药效率低、产量低、批次一致性差等问题制约了其向临床转化。

EVs主要通过胞吞作用被靶细胞摄取，这些EVs中的大多数定位到溶酶体，其携带的药物（如核酸、多肽、蛋白等）因此不可避免地会受到损失，这影响了EVs的药物递送效率。

研究内容

为了提高递送效率，作者选择HEK293细胞进行工程化改造，敲除其内源GPC3（磷脂酰肌醇蛋白聚糖3）和B2M（β2微球蛋白），并使其大量表达fusogen（来自Sindbis病毒，可介导膜融合）及抗GPC3单链抗体（anti-GPC3 scFv）。改造后的HEK293细胞通过机械挤压的方式，产生细胞衍生纳米囊泡（cell-derived nanovesicle, CNV），称为eFT-CNV。由于携带fusogen及anti-GPC3 scFv，eFT-CNV可靶向高表达GPC3的癌细胞并被其高效摄取。之后，作者用eFT-CNV负载各类药物（如核酸、蛋白质等），验证靶向递送效率及治疗效果。

实验结果

首先，作者对改造后的HEK293细胞进行验证，证明GPC3和B2M成功敲除，且fusogen和anti-GPC3 scFv成功表达。同时，细胞融合实验证明fusogen和anti-GPC3 scFv发挥了预期的功能。

之后，作者通过机械挤压制备eFT-CNV，并对其进行表征鉴定，结果显示eFT-CNV具有典型的囊泡形态及表面标志物。

观察eFT-CNV与HepG2细胞（表达GPC3）的融合情况，结果表明eFT-CNV能通过anti-GPC3 scFv与HepG2细胞有效结合，并与质膜融合。在pH为5.5的条件下，30min内的平均融合效率为64.7%

后续研究中，作者用eFT-CNV装载药物（分别装载siR-Sox2、gelonin、紫杉醇），并对其治疗效果进行观察。体内外实验结果均表明，装载抗肿瘤药物的eFT-CNV抑制肿瘤生长效果显著，提高了药物的治疗效果。

研究结论

本项研究表明，与游离药物相比，CNV装载药物有助于获得更好的治疗效果，尤其是通过改造增强靶向性及膜融合效率的eFT-CNV，可通过直接将药物递送到胞质，进一步提高治疗效果。

此外，eFT-CNV还具有应用于基因编辑和免疫治疗的潜力，有望成为精确医疗领域的有效工具。

Wang L, Wang G, Mao W, Chen Y, Rahman MM, Zhu C, Prisinzano PM, Kong B, Wang J, Lee LP, Wan Y. Bioinspired engineering of fusogen and targeting moiety equipped nanovesicles. Nat Commun. 2023 Jun 8;14(1):3366. doi: 10.1038/s41467-023-39181-2. PMID: 37291242; PMCID: PMC10250350.