2023年7月28日/医麦客新闻 eMedClub News/--近日，一篇题为“Inhalable CAR-T cell-derived exosomes as paclitaxel carriers for treating lung cancer”的文章报道了一种利用CAR-T细胞产生的外泌体（CAR-Exos）递送紫杉醇（PTX）以治疗非小细胞肺癌（NSCLC）的方法。
PTX已经在临床上得到广泛应用，然而由于PTX的非特异性循环引起的全身毒性通常会导致多器官损伤，包括肝脏和肾脏。因而需要开发一种新的策略来增强PTX的靶向抗肿瘤作用。
外泌体由于其稳定的结构和独特的渗透方式而被认为是一种有潜力的药物递送载体，用于运输蛋白质、DNA、RNA等药物。值得一提的是，据报道，源自CAR-T细胞的外泌体能够在表面携带CAR蛋白，且内部含有颗粒酶B和穿孔素，既能识别又能杀死肿瘤细胞。此外，CAR-Exos可能具有降低PTX毒性的潜力。
在给药方式上，通过静脉注射的外泌体通常会在肝脏和脾脏等代谢器官中积累而很少到达肺部肿瘤部位。相较而言，运用吸入方式的外泌体可以积聚在肺部，有助于药物释放到肺部并提高生物利用度，因此利用吸入方式有望取得更好的疗效，同时降低毒性。
受此启发，研究人员提出了通过雾化吸入PTX负载的CAR-Exos靶向治疗原位肺癌的治疗策略。他们将MYC标签、CD8 铰链和跨膜结构域、4-1BB 反式激活结构域和CD3 zeta 信号结构域进行连接得到能靶向间皮素的MSLN-CAR。目标T细胞则通过从健康供体的外周血PBMC来收集，经过改造后得到CAR-T细胞并进行培养，以收集上清液进行一系列处理后得到PTX CAR-Exos。
▲ PTX CAR-Exos（图片来源：参考资料1）
所制备的PTX CAR-Exos经过检验发现，CAR蛋白在外泌体上成功表达，并能够有效靶向肿瘤细胞，同时也含有颗粒酶B和穿孔素，具有杀伤能力。利用CAR-Exos封装PTX后并不会损害CAR-Exos的稳定性。在体外药物释放评估中，PTX CAR-Exos中的PTX在最初几个小时内快速释放，10小时后释放高达50%，在此后保持速度稳定，有望延长化疗药物在靶标部位的作用时间。
在小鼠模型中，PTX CAR-Exos治疗组的肿瘤大小要远小于CAR-Exos组，生存期得到延长。吸入PTX CAR-Exos后，小鼠的肺结构逐渐恢复，并伴有几乎正常的肺泡，这表明PTX CAR-Exos对体内肿瘤具有显著的靶向细胞毒性作用。另外，研究也表明，PTX CAR-Exos不仅发挥了CAR-Exos的肿瘤杀伤作用，而且通过提高PTX的生物利用度重塑了TME的抑制条件，从而达到了更优的抗肿瘤治疗效果。
除了递送PTX外，CAR-Exos可以改变TME的抑制条件的特点也可以用于克服当下CAR-T疗法治疗实体瘤所存在的障碍，解决CAR-T细胞耗竭的问题，减少临床不良反应。并且，也可以尝试利用CAR-Exos递送其他药物。
CAR-Exos和外泌体制备CAR-T
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目前，外泌体是一个比较引人关注的方向，不过CAR-T来源的外泌体研究并不多。Nature上有一篇“CAR exosomes derived from effector CAR-T cells have potent antitumour effects and low toxicity”文章报道了CAR-Exos在小鼠体内具有强大的抗肿瘤活性，且在小鼠异种移植模型中均显示出剂量依赖性的肿瘤生长抑制。此外，研究人员发现CAR-Exos不表达PD-1，因为不会像CAR-T疗法那样在实体瘤治疗中被限制活性。
值得一提的是，在接受CAR-Exos治疗后，研究人员未观察到CRS。这一研究表明了来源于CAR-T的CAR-Exos在肿瘤治疗方面也具有巨大的潜力，且有望成为一种现货型治疗方法，另外在制备CAR-T疗法过程中，再制备CAR-Exos，二者一起对患者进行治疗是否能取得更优的结果，值得研究人员进一步探索。
而除了探究CAR-Exos抗肿瘤作用或作为递送药物载体外，还有关于利用外泌体制备CAR-T的研究。一篇名为“Engineered exosome-mediated messenger RNA and single-chain variable fragment delivery for human chimeric antigen receptor T-cell engineering”的文章报道了国内研究人员利用外泌体递送mRNA以制备CAR-T疗法。
其利用噬菌体外壳蛋白MS2将特定的mRNA装载到外泌体中，并证明了被包裹的mRNA分子在受体细胞中能够被翻译成功能蛋白。通过与溶酶体相关膜蛋白2亚型B（LAMP-2B）的N-末端融合，使得CD3/CD28单链可变片段（ScFv）能够在外泌体外膜上表达。最后再将MS2结合位点插入到CAR基因的30 UTR以得到能够直接用于T细胞活化以及CAR-T细胞制备的工程化外泌体。
这些外泌体上的CD3/CD28 ScFv跟易于结合到T细胞膜上，所构建的CAR-T疗法具有良好的杀伤功效。这或许是一种更加安全有效地向T细胞递送mRNA的替代策略，同时也为体内制备CAR-T提供新思路。
总结
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目前，关于CAR-T来源的外泌体的研究大多还处于临床前阶段，是一个非常前沿的研究领域。外泌体成药一直以来是业内难题，寻找一套适用的标准是向前迈步的关键。同时，CAR-Exos是非常有想象空间的领域，期待未来这一技术的运用。
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