细胞外囊泡(EVs)是细胞来源的脂质结合纳米级颗粒，在细胞间通讯中起作用，是许多病理和生理过程的关键介质。鉴于其独特的特性，EVs正被积极寻求作为下一代传输平台，用于广泛的生物医学应用，包括基因编辑、免疫治疗、抗炎症、药物传输和疫苗开发。有效载荷如蛋白质、核酸、多肽和小分子可以被主动或被动封装以产生治疗性EVs。基因工程是一种将POIs装载到EVs中的强大策略。通过将POIs与具有不同拓扑结构的EVs分选蛋白融合，POIs可以被装载到腔内或显示在EVs表面。然而，一些富含EV的蛋白不适合用于基因工程，因为货物蛋白的融合会干扰它们的EV运输。因此，鉴定出适合基因工程的具有高EV分选效率的EV支架蛋白，有助于提高工程EV的装载效率和治疗潜力。
值得注意的是，许多这些富含EVs的蛋白都是在运输所需的内体分选复合体(ESCRT)和E6AP C-端同源(HECT)家族E3泛素连接酶依赖的方式中进行分类的。ESCRT机制在EV的生物发生过程中起着至关重要的作用，包括EV的目标选择、运输、膜内陷/向外弯曲以及最终的EV出芽和释放。ARRDC1的抑制域介导其定位到质膜。ARRDC1随后通过PSAP基序与TSG101相互作用，同时通过C端两个保守的PPxY基序与WWP2相互作用。此外，随后的一项研究表明，ARRDC1的PPxY基序的寡聚化对于启动WWP2的连接酶活性至关重要。与此同时，病毒也利用这些EV分选序列来劫持EV生物发生机制，以促进病毒从宿主细胞组装和出芽。鉴于EVs和包膜病毒都是细胞衍生的膜包裹颗粒，它们利用ESCRT机制进行组装和释放，这些研究共同导致了这样一种概念，即如果合成蛋白编码三个基本活动，则可以被设计为从膜包膜内的真核细胞中释放：(1)质膜结合，(2)与ESCRT机制和HECT E3泛素连接酶的相互作用，(3)自组装。事实上，这些工程原理已被应用于开发一系列合成的腔内EV支架蛋白。
αPD-L1×αCD3 BiTExos诱导T细胞活化、增殖和产生肿瘤细胞因子（图源自Journal of Extracellular Vesicles）
研究利用病毒晚期结构域，并应用上述工程原理开发了一组包含晚期结构域的融合蛋白，这些融合蛋白锚定在内小叶中或显示在质膜表面。研究观察到这些含有晚期结构域的融合蛋白的EV分选效率取决于它们与ESCRT机制和WWP2相互作用的强度。使用纳米荧光素酶作为载体观察到基于晚期结构域的合成支架和天然富含EV的支架蛋白之间的EV分选效率相当。研究将这种表面展示支架命名为LEAP，即Late domain-based Exosomal Antibody表面展示平台。LEAP支架是灵活和通用的，因为它可以在EV表面显示针对scFvs的多种肿瘤相关抗原(TAAs)。由此产生的工程化EVs与表达相应同源分子的靶细胞表现出特异性结合。
研究应用LEAP支架对HEK293T细胞衍生的EV进行重编程，通过在EV表面同时显示αPD-L1和αCD3 scFvs(表示为αPD-L1×αCD3双特异性T细胞结合外泌体，BiTExos)来引发T细胞抗肿瘤免疫。研究证明αPD-L1×αCD3 BiTExos积极地重定向T细胞与PD-L1+肿瘤细胞结合，促进T细胞活化、增殖和细胞溶解细胞因子的产生。此外，αPD-L1×αCD3 BiTExos在体外激活T细胞抗肿瘤免疫，并在体内降低肿瘤负荷。研究表明，LEAP支架是一种多功能的EVs表面显示平台，可以广泛应用于基于EVs的生物医学应用。
参考消息：
https://isevjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jev2.12490
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