外泌体载药策略可以分为内源装载和外源装载,即货物分子在分泌外泌体的细胞中进行装载(内源Endogenous)和提取纯化外泌体后进行装载(外源Exogenous)。内源性装载的策略一般涉及蛋白/多肽的融合表达,基因药物的过表达等。
相较于内源性货物分子装载,外源性装载具有实验操作相对简单,实验周期短,批次间更为稳定可控等优点,尤其适合放大化生产。外源性载药的常见策略有共孵育、电转、超声、反复冻融等方法。然而传统的装载策略目前尚难以高效稳定的获得大量级、高载药量的负载外泌体;同时,目前还没有完备的对于外泌体载药量的确定表征参数,因此造成较多假阳性载药的产生。
我们针对于核酸药物,尤其是RNA药物,开发了可以将核酸药物外源装载到外泌体膜表面或腔内的方法。
实验案例
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siRNA高效装载至EV膜表面
siRNA高效装载至EV膜表面。图为:1a. 纳米流式对比装载组与对照组原始数据。1b*. Cy5修饰的siRNA装载效率达到90% (Cy5+ EV/total EV), 或超过2500 RNA copies/EV(荧光强度标曲定量)。 1c. 外泌体携带Cy5-siRNA进入核表达GFP的细胞中,并分布于细胞质中。
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siRNA高效装载至EV腔内
siRNA高效装载至EV腔内。图为:2a. 纳米流式对比三组平行外泌体样品的siRNA装载原始数据。2b. FAM修饰的siRNA装载效率达到40% (FAM+ EV/total EV)。
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外泌体载有抗肿瘤药物多柔比星与等剂量游离药物(free drug)对于细胞活性的影响
外泌体载有抗肿瘤药物多柔比星与等剂量游离药物(free drug)对于细胞活性的影响。图为293T细胞对药物响应的细胞存活率实验。等剂量下(@1000nM, free Dox vs. Dox@EV, 其中D0为孵育装载,D2为电转装载,Dox@EV由SEC纯化后,Dox剂量由荧光强度测得),外泌体携带药物对细胞杀伤显著高于游离药物的药效。