外泌體是從活細胞釋放到細胞外微環(huán)境的50-150 nm大小的囊泡。根據(jù)國際細胞外囊泡（ISEV）2018年的提議，外泌體鑒定方法包括透射電子顯微鏡（TEM），納米視粒度分析儀和蛋白質標記。
隨著對外泌體的深入了解，其臨床應用越來越受到關注。腫瘤來源的外泌體或TDEx（腫瘤來源的細胞外囊泡）調節(jié)腫瘤的微環(huán)境并協(xié)助遠處轉移。外泌體或TDEx上的分子標記使其成為用于癌癥診斷和預后監(jiān)測的有效液體活檢指標。
一、外泌體組分
外泌體的納米球膜型結構由雙層脂質形成。它也由各種類型的脂質和蛋白質組成，這些脂質和蛋白質衍生自形成外泌體的親代細胞。根據(jù)外泌體數(shù)據(jù)庫ExoCarta的資料，目前已知約有8000種蛋白質和194種脂質與外泌體相關。
二、外泌體生物學功能
外泌體通過生物體液被多種不同類型的細胞分泌，包括滑膜液，母乳，血液，尿液，唾液，羊水和血液中的血清，這表明它們在細胞間通訊和觸發(fā)生理反應中起著重要的作用。外泌體功能的首次發(fā)現(xiàn)是參與細胞成熟過程中去除不必要的蛋白質。簡而言之，它們是天然膜囊泡，將蛋白質，RNA，DNA和脂質從一個細胞攜帶到另一個細胞，從而調節(jié)受體細胞的生物功能。
··在心血管系統(tǒng)中，據(jù)報道，源自人胚胎干細胞（ESC）的間充質干細胞（MSC）外泌體可減少小鼠和豬模型中的心肌缺血和再灌注損傷；
··在免疫系統(tǒng)中，據(jù)報道趨化因子受體CCR5通過外泌體在細胞之間轉移是細胞人類免疫缺陷病毒感染的一種機制；2018年發(fā)表在Nature的Exosomal PD-L1 contributes toimmunosuppression and is associated with anti-PD-1 response文章報道了轉移性黑素瘤釋放的外泌體在其表面攜帶PD-L1，通過干擾素-c（IFN-c）的刺激會增加PD-L1的攜帶量，從而導致CD8 T細胞功能的抑制，促進腫瘤生長。
·在中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）中，外泌體的作用是消除廢物并介導大腦活動，從而抑制神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機理；
迄今為止，尚未完全發(fā)現(xiàn)調節(jié)外泌體-細胞結合的途徑。然而，很明顯，其結合過程從外泌體識別受體細胞PM上的特定受體開始。膜受體的識別是外泌體細胞反應的基礎，它可能激活受體并隨后導致相關信號通路的激活，外泌體與PM融合或外泌體的內吞作用，從而導致蛋白質和RNA直接釋放到受體細胞中。
三、外泌體遞送藥物載體
外泌體最有用的特性之一是它們穿過屏障（如細胞質膜和血/腦屏障）的能力。 這使它們成為理想的治療傳遞分子。外泌體由于其天然的材料運輸特性，固有的長期循環(huán)能力和出色的生物相容性而具有很大的潛力成為藥物遞送載體，其適合于遞送各種化學物質，蛋白質，核酸和基因治療劑。
（1） 外泌體作為小分子的藥物傳遞載體
關于外泌體遞送姜黃素，多巴胺，PTX和DOX等化學治療藥物的報道已有充分文獻記載。
2010年發(fā)表在Molecular therapy的文章A novel nanoparticle drug delivery system: the antiinflammatoryactivity of curcumin is enhanced when encapsulated in exosomes介紹姜黃素包裹在囊泡中的抗炎活性比單獨遞送時強三倍以上。
2014年發(fā)表在Biomaterials的文章A doxorubicin delivery platform using engineered natural membranevesicle exosomes for targeted tumor therapy通過電穿孔將DOX加載到iRGD肽功能化的外泌體上載藥效率高達20％。重要的是，由于存在iRGD肽，外泌體在體外和體內均顯示出高的腫瘤靶向能力和抗腫瘤功效。
2014年發(fā)表在Journal of controlled release的文章Paclitaxel is incorporated by mesenchymal stromal cells and releasedin exosomes that inhibit in vitro tumor growth: a new approach for drugdelivery介紹PTX可以成功加載到MSC衍生的外泌體中，從而顯著抑制人胰腺細胞的生長。
姜黃素包裹在囊泡中的抗炎活性比單獨遞送時強三倍以上
（2） 外泌體作為蛋白質的藥物遞送載體
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)外泌體可遞送多種蛋白質，例如酶，細胞骨架蛋白質和跨膜蛋白質。2018年發(fā)表在Journal of controlled release的文章Comparison of exosomes and ferritin protein nanocages for thedelivery of membrane protein therapeutics比較了使用外泌體和一種鐵蛋白納米籠(nanocages)在遞送信號調節(jié)蛋白a（CD47的拮抗劑）的功效。他們得出結論，由于巨噬細胞增強了吞噬作用，外泌體誘導的腫瘤生長抑制作用比納米籠誘導的抑制作用高。
（3） 外泌體作為核酸的藥物遞送載體
研究表明，外泌體天然的可以攜帶遺傳（例如miRNA，siRNA）到靶細胞中，從而在生物學和致病過程中誘導遺傳修飾。外泌體的這些特征已成為涉及遺傳療法和使用外泌體進行研究的主要策略。
---siRNA遞送：siRNA的穩(wěn)定性低，在體內循環(huán)中易于降解。外泌體可作為治療性載體，幫助保護siRNA并將其遞送至靶細胞。
---miRNA遞送：已知外泌體天然攜帶miRNA，因此將外泌體用作將miRNA傳遞至靶細胞的治療載體是合乎邏輯的。2013年發(fā)表在Molecular therapy的文章Systemically injectedexosomes targeted to EGFR deliver antitumor microRNA to breast cancer cells使用外泌體傳遞靶向乳腺癌細胞中表皮生長因子受體（EGFR）的miRNA let-7a。
四、外泌體給藥途徑
給藥途徑是獲得所需功效的重要參數(shù)。外泌體可以通過多種方法給藥，但是，靜脈內給藥是最常用的途徑。通過利用增強通透性和保留（EPR）效應，在荷瘤動物中靜脈內遞送外來體似乎是有用的。在某些容易達到腫瘤部位的不同惡性腫瘤中，外泌體療法的給藥途徑是瘤內注射。在疾病部位直接注射外泌體的優(yōu)點是可以特異性地運送裝載的藥物。另外口服給藥，腹腔給藥，皮內給藥和鼻內給藥途徑已成功用于外泌體遞送。
五、外泌體遞送藥物的優(yōu)勢
許多新的候選藥物（例如蛋白質和核酸）在體內環(huán)境中高度不穩(wěn)定，對治療結果的效果提出了重大挑戰(zhàn)。鑒于與許多當前的納米微粒遞送系統(tǒng)相關的問題，外泌體作為“自然的遞送系統(tǒng)”允許遞送這些生物分子。由于外泌體體積小和其本身就是細胞產(chǎn)物，通過外泌體遞送藥物可以避免巨噬細胞的吞噬作用或降解，還可以在體內長時間循環(huán)，保持效果。其中，外泌體能夠穿過血腦屏障以將特定藥物輸送到中樞神經(jīng)系統(tǒng)是外泌體遞送藥物的一個顯著優(yōu)勢。
六、結語
外泌體為細胞療法中的不同合成分子和生物分子的遞送提供了廣闊的前景和嶄新的治療領域。外泌體還顯示出了在治療各種疾?。ㄈ缧募〔。┌Y和神經(jīng)病）方面的潛力。但是，在實際應用外泌體之前，需要使用大型動物模型進行進一步研究和臨床試驗。同時需要開發(fā)大規(guī)模生產(chǎn)質量可控的外泌體并快速純化外泌體的技術和策略。另外，在研究和評估外泌體的副作用和功效時，必須考慮到腫瘤細胞來源的外泌體可能增強腫瘤生長的潛在風險。
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