细胞外囊泡（EVs）是由细胞释放的具有脂质双层膜结构的纳米级小囊泡，能够携带蛋白质、RNA、DNA等生物活性分子，并通过其膜表面特性靶向特定细胞，调节细胞功能。EVs在治疗多种疾病方面展现出巨大潜力，包括创伤性疾病、退行性疾病、急性炎症和难治性疾病。近年来，EVs作为天然治疗药物或药物递送载体的研究逐渐增多，其低免疫原性、良好的生物相容性和多功能性使其在临床应用中具有显著优势。然而，EVs的临床转化仍面临诸多挑战，包括机制理解不足、大规模生产技术不成熟以及质量控制和非临床研究缺乏指导等问题。全球药品监管机构尚未发布针对EVs药物的具体技术评估指南，这限制了EVs药物的临床开发。

中国食品药品检定研究院王军志院士和同济大学徐俊教授等人总结了EVs药物的临床转化和工艺开发研究现状，并提出质量控制策略和非临床评估，以期为EVs产品的开发和评估提供参考。相关内容以“Extracellular vesicle-based drug overview: research landscape, quality control and nonclinical evaluation strategies”为题发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》上。

【主要内容】

1. EVs的发现历程

文中展示了EVs药物开发的关键里程碑，从1946年EVs首次被发现，到2023年EVs在临床试验中的应用。EVs最初被认为是细胞代谢的“垃圾箱”，但随着研究的深入，其在细胞间通讯中的重要作用逐渐被认识。1996年，EVs被重新定义为细胞间“信使”，这一发现改变了人们对细胞间通讯的理解，并开启了EVs在医学研究中的新领域。

图1 EVs药物开发的关键里程碑

2. EVs的分类与特性

文中详细列出了EVs（微囊泡和外泌体）的异质性参数，包括尺寸分布、表面标记、货物组成、生物学功能以及方法灵敏度。这些参数不仅影响EVs的分离策略和纯度评估，还决定了其在治疗中的功能效果和临床应用前景。例如，EVs的尺寸范围为30-1000 nm，微囊泡和外泌体在尺寸上存在重叠，这增加了分类的难度。EVs表面标记如CD9、CD63、CD81等在不同亚型中均有表达，但具体表达水平可能因细胞类型和环境条件而异。

表1 EVs参数的异质性

3. EVs的临床应用

文中总结了自然EVs和工程化EVs在治疗应用中的分类和特点。自然EVs主要来源于哺乳动物细胞、牛奶和植物组织，具有多种生物学功能，如抗炎、免疫调节、组织修复等，并在治疗呼吸系统疾病、神经系统疾病、严重急性炎症和肿瘤等方面展现出潜力。工程化EVs则通过遗传、物理或化学手段对EVs进行改造，以提高其药物负载能力和靶向性，从而增强治疗效果。

表2 用于治疗应用的天然EV的分类和总结

表3 工程EVs装载内容及装载方式汇总

4. EVs药物的临床试验进展

截至2025年1月，全球已有292项与EVs相关的临床试验注册，其中117项为干预性研究，主要集中在炎症、肺部、皮肤和神经系统疾病以及癌症等领域。文中对这些临床试验的疾病类型、EV来源和赞助国家进行了统计分析，显示间充质干细胞（MSCs）是最常用的EV来源，且研究主要集中在中美两国，但全球参与度逐渐增加。

图2 对117项干预性研究的疾病类型、EVs来源和资助国进行的统计分析

5. EVs药物开发的技术挑战

尽管EVs在治疗多种疾病方面具有巨大潜力，但其临床转化仍面临诸多技术挑战。这些挑战包括：

上游生产：大规模细胞培养技术的发展，特别是无血清培养基的使用和三维细胞培养系统的优化，对于提高EV产量和质量至关重要。

下游纯化：常用的分离和纯化方法包括离心、色谱和过滤等，但这些方法存在效率低、样本损失、EV回收率低和纯度不一致等问题。

质量控制：EVs的物理化学性质和生物学活性的评估是质量控制的关键。文中详细列出了EVs质量控制的各个方面，包括生产材料、关键工艺参数、EVs的特性（如身份、粒径、形态、成分分析等）、纯度和杂质、生物学活性以及稳定性研究等。

非临床研究：非临床研究包括药效学、药代动力学和安全性评价等，对于评估EVs药物的安全性和有效性至关重要。文中强调了非临床研究中样本的代表性、动物模型的选择、给药途径的合理性以及药效学、药代动力学和安全性评价的关键点。

表4 EVs药物整体质量控制策略概述

图3 EVs药物非临床研究的关键方面

【全文总结】

尽管EVs药物的开发面临诸多挑战，但随着技术的不断进步和对EV生物学理解的加深，EVs作为一种新型治疗药物的潜力正在逐渐显现。文中强调了制定具体的技术指南对于推动EVs药物的临床转化的重要性，并提出了质量控制和非临床评估的一般原则和关键考虑因素，以期为EVs产品的开发和评估提供参考，加速其临床转化进程，使患者尽早受益。