具有“独立模块/级联功能”的工程化外泌体，通过多步靶向和多环节干预治疗帕金森病

外泌体作为药物载体具有独特优势，对它们进行适当的工程化修饰以实现更好的治疗效果引起研究者的广泛关注。然而，现有大多数工程化方法都是将外泌体作为整体进行修饰，通常会破坏膜结构，从而导致外泌体自身的靶向和治疗性能受损。近日南京师范大学的毛春教授（点击查看介绍）/万密密副教授（点击查看介绍）团队提出构建具有“独立模块/级联功能”的工程化外泌体，并通过多步靶向和多环节干预治疗帕金森病。

具体而言，他们首先合成具有特定功能的纳米级人工模块（可趋化疾病微环境高表达iNOS/ROS的一氧化氮（NO）驱动纳米马达），然后选择性可控地与天然外泌体模块以“一接一”的方式结合，从而构建具有“独立模块/级联功能”的工程化外泌体。“独立模块”的概念可不受外泌体活性条件的限制，丰富人工模块的制备方法和种类。同时，基于不同模块间的选择性可控组合技术，该方法可以有效保护外泌体膜结构的完整性。“级联功能”则是指人工模块可以赋予外泌体新功能，并通过与外泌体之间建立级联效应满足疾病治疗的复杂需求。进一步，该团队将该类工程化外泌体应用于帕金森病的治疗，旨在解决药物靶向和治疗的难题，提出“疾病微环境-受损神经元细胞-病变线粒体”的多步靶向策略和“抑制恶化、促进修复”的多环节干预治疗理念，高效治疗帕金森病。  

图1. 具有“独立模块/级联功能”的工程化外泌体构建过程及其治疗帕金森病的思路

实验结果表明，具有“独立模块/级联功能”的工程化外泌体可被成功构建（图2），其中基于两性离子纳米颗粒的NO驱动纳米马达作为人工模块，具有对疾病微环境中高表达iNOS/ROS的趋化能力，且人工模块可以与天然外泌体模块以“一接一”方式结合。人工模块可以驱动天然外泌体模块高效通过血脑屏障，精准靶向至疾病微环境中受损的神经元细胞和线粒体，并通过多环节干预的方式有效治疗帕金森病（图3）。

图2. 工程化外泌体的结构和性能评价

图3. 工程化外泌体用于帕金森病治疗的效果评估

这一成果近期发表在Advanced Materials 上，文章的第一作者是南京师范大学博士后王琪博士（现就职于安徽中医药大学药学院），共同第一作者分别为南京师范大学的博士生李婷和复旦大学的博士后杨俊英博士，通讯作者为南京师范大学的万密密副教授。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Engineered Exosomes with Independent Module/Cascading Function for the Therapy of Parkinson's Disease by Multi-Step Targeting and Multi-Stage Intervention Method

Qi Wang, Ting Li, Junying Yang, Zinan Zhao, Kaiyuan Tan, Shuwan Tang, Mimi Wan*, Chun Mao

Adv. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adma.202201406

通讯作者简介

万密密，南京师范大学化学与材料科学学院副教授，硕士生导师。2015年毕业于南京大学，获得博士学位。主要从事多孔材料（介孔材料）的合成、生物医用材料、生物医用微纳米马达的研究，在国际权威期刊发表第一/通讯作者论文40余篇，包括Nat. Commun.、Sci. Adv.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、ACS Nano等。

毛春

https://www.x-mol.com/university/faculty/11740 

万密密

https://www.x-mol.com/university/faculty/319287