细胞外囊泡(EVs)是细胞释放到细胞外空间的膜源性囊泡。EVs作为各种分子(蛋白质、核酸、脂质等)的载体，在细胞间通讯中起着至关重要的作用。作为天然存在的内源性颗粒，sEVs通常被描述为粒径小于200nm的囊泡的一个亚群，具有特殊的生物相容性，低免疫原性和一定程度的组织亲和性。最近的证据表明，EVs是一种很有前途的无细胞治疗策略。一方面，EVs含有丰富的生物活性物质，可以直接调节受体细胞的生物学特性。或者，借助合成生物学或化学修饰，可以将多种治疗物质(小分子药物、合成蛋白等)转移到EVs上，从而扩大EVs在疾病治疗中的应用。因此，EVs已成为治疗心血管疾病、自身免疫性综合征、神经退行性疾病和癌症的一种有前途的生物材料。
尽管有上述所有优点，但在EVs广泛应用于诊所之前，仍有一些问题尚未解决。为满足临床治疗需要，不能将安全性不确定的物质引入EVs，EVs应具有产率高、生产一致性好、易改性等特点。其中一个主要问题是如何以低成本的方式大规模生产EVs。据报道，根据给药方法和适应症的选择，单剂量sEVs治疗范围为108至1013颗粒。同时，据报道，在体外培养条件下，sEVs的分泌量约为每个细胞1,000 sEVs，这对未来sEVs疗法的应用构成了重大障碍。此外，值得注意的是，盲目地扩大或扩大细胞培养规模并不是最好的解决方案，因为生产细胞的老化可能会影响EVs的质量和生理性能。
DIMV的制备及基本表征（图源自Journal of Extracellular Vesicles）
为了克服这个问题，在过去的几十年里做出了许多努力。例如，化学物质诱导的微泡能够显著提高产量和材料利用率。清除化学诱导剂既困难又耗时。在临床应用的背景下，这些化学品的整合提出了一个合理的生物安全问题。物理挤压细胞形成从纳米到微米大小的囊泡是一种有效的技术。尽管有很高的产量，物理挤压导致遗传物质从细胞核挤压到囊泡。基因DNA片段被靶细胞摄入后，通过激活cGAS-STING信号通路，引发了强大的细胞先天免疫反应，可能导致生物安全风险。此外，还有其他限制因素阻碍了EVs的治疗应用，例如无法在sEVs中高效富集大量功能蛋白，因此需要通过基因工程和其他修饰操作将目标蛋白引入sEVs，但效率低，吞吐量低。由于囊泡制备是囊泡治疗临床应用的先决条件，因此开发高效、安全、可扩展的方法势在必行。
研究设计了一种脱水诱导的分泌策略来产生多功能细胞膜巨泡。这种方法非常简单，可以在30分钟内产生大量巨大的细胞膜囊泡，而无需使用潜在的生物有害物质。该方案有效地从各种细胞系中产生DIMVs，包括贴壁细胞和悬浮细胞。多项分析表明，DIMVs和sEVs的组成有显著差异。与sEVs相比，DIMVs表现出更大的蛋白质多样性，以及丰富的亚细胞细胞器和长RNA片段。DIMVs的蛋白质产量(整合到囊泡中的总蛋白质与细胞总蛋白质的比值)是sEVs提取技术的580倍，与物理挤出相当。与物理挤压相比，DIMVs不含有残留的基因组DNA，从而避免了临床应用中潜在的生物安全问题。此外，DIMVs可以适应各种要求，如大小调整，靶蛋白和核酸装载。在体内，DIMVs表现出良好的生物安全性，可以激活针对肿瘤抗原的特异性T细胞免疫反应。在动物肿瘤模型中，DIMVs可以预防肿瘤的发生和复发，增强PD-1抗体的治疗效果，证明了DIMVs作为肿瘤疫苗的可行性。因此，研究开发了一种快速简便的方法来生产囊泡，这种囊泡有望用于核酸/蛋白质的运输和癌症的治疗，从而扩大了EVs的潜在应用。
参考消息：
https://isevjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jev2.12483
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