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文献解读丨IF=13.6 工程细胞外囊泡：高效输送细胞内治疗蛋白2024年10月，中国科学技术大学刘森泉等在Protein Cell上联合发表了一篇关于工程细胞外囊泡在高效输送细胞内治疗蛋白方面的研究，这项研究提供了一种新的EVs递送系统，能够高效地递送天然蛋白质，为蛋白质药物的开发和应用提供了新的策略。特别是在癌症免疫治疗领域，cGAS EVs的递送系统显示出激活抗肿瘤免疫反应和改善肿瘤微环境的潜力，为未来的临床应用提供了新的方向。
蛋白质药物在治疗多种疾病（如癌症、炎症和退行性疾病）中具有巨大潜力，但其在细胞内传递方面面临挑战。细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）因其天然的细胞间通讯功能和生物相容性，被认为是下一代药物递送载体。然而，现有的EVs递送策略通常需要将目标蛋白与支架蛋白融合，这可能会损害蛋白质的稳定性和功能。此外，EVs在细胞内靶向递送方面的效率有限，尤其是在体内验证方面。因此，开发一种高效、无支架的EVs递送系统对于拓展蛋白质治疗的应用至关重要。 1.开发IDEA平台 研究者开发了一种名为IDEA（Intracellular Delivery via EV-based Approach）的新型EVs递送平台，用于高效包装和递送天然蛋白质，无需使用支架蛋白。研究中以环状GMP-AMP合酶（cGAS）为模型蛋白，验证了IDEA平台在体外和体内的递送效率。 2.体外实验验证 通过Cre-loxP重组系统验证IDEA平台的递送效率，并优化了EVs的生产条件，发现共表达VSV-G（水疱性口炎病毒G蛋白）可以显著提高EVs的递送效率。 3.体内实验验证 通过向小鼠体内注射携带Cre重组酶的EVs，验证了IDEA平台在体内的递送能力，并观察到EVs能够成功激活细胞内的DNA重组。 研究者利用IDEA平台递送cGAS，并在多种同种异体肿瘤模型中验证了其抗肿瘤效果。结果表明，cGAS EVs能够激活干扰素信号通路，增强抗肿瘤免疫反应，并与免疫检查点抑制剂协同增强抗肿瘤效果。 通过单细胞RNA测序，研究者分析了cGAS EVs对肿瘤微环境的影响，揭示了中性粒细胞在抗肿瘤免疫中的关键作用。
IDEA平台能够高效包装和递送天然蛋白质，无需支架蛋白，具有较高的生物相容性和递送效率；cGAS EVs在多种肿瘤模型中展现出显著的抗肿瘤效果，能够激活STING信号通路，增强抗肿瘤免疫反应；cGAS EVs能够重塑肿瘤微环境，特别是通过激活中性粒细胞发挥抗肿瘤作用；cGAS EVs与免疫检查点抑制剂联合使用时，展现出更强的抗肿瘤效果，为癌症免疫治疗提供了新的策略。文 外泌体（Exosome）是由不同细胞分泌的直径 30-150nm 的胞外膜性囊泡（Extrocellular Visicles，EVs）。外泌体普遍存在于多种体液中，其内容物丰富，包括蛋白质、脂质和核酸等，在细胞间信息交流中发挥着重要作用，主要参与免疫 抗原呈递，神经递质传递，脂类代谢及细胞信号转导等过程，并与多种疾病的发生、发展、治疗及预后密切相关。密度超速离心作为传统并有效的外泌体分离方法，但其复杂的操作流程，昂贵的仪器设备，限制了外泌体的常规研究。多莱泌自主研发的细胞上清/尿液快速提取试剂盒，通过优化多聚物混合物与预处理样本混合，可快速高效地获得高纯度外泌体颗粒。其操作简单，用时短，结果稳定，污染蛋白含量少，只需普通离心机就可以分离得到较纯的完整外泌体。
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