《Journal of Drug Delivery Science and Technology》：Therapeutic Targeting of Glioblastoma via Tumor-Suppressor miRNAs Delivered by Milk-Derived Exosomes
編輯推薦：
GBM治療難題及乳源外泌體遞送腫瘤抑制性miRNA策略研究，重點探討MDEs作為天然納米載體的優勢，包括血腦屏障穿透、免疫原性低、靶向遞送及保護miRNA穩定，揭示miR-124/137/181/128通過抑制PI3K/AKT/Notch/Wnt/β-catenin等通路逆轉腫瘤進展，提出工程化MDEs與現有療法聯用的臨床轉化潛力。
桑賈娜·科塔巴吉（Sanjana Kotabagi）|維杰·M·庫姆巴爾（Vijay M. Kumbar）|拉加維·馬拉卡蒂（Raghavi Marakatti）|特魯普蒂·賈尼瓦拉德（Trupti Janivarad）|克魯蒂卡·洛爾蘇雷（Krutika Lolsure）|曼朱拉·坎比（Manjula Kambi）|馬萊斯瓦拉·拉奧·佩拉姆（Malleswara Rao Peram）|拉梅什·帕蘭賈佩（Ramesh Paranjape）
普拉巴卡爾·科雷博士（Dr. Prabhakar Kore）基礎科學研究中心，KLE高等教育學院（KLE大學），尼赫魯納加爾，貝拉加維590 010，卡納塔克邦，印度
摘要
多形性膠質母細胞瘤（GBM）是一種高度惡性的腦腫瘤，其特征是生長迅速、對治療具有很強的抵抗性，患者預后較差。目前的治療方法包括手術切除、放射治療和化療，但由于腫瘤切除不完全、藥物耐藥性以及跨越血腦屏障（BBB）的挑戰，這些方法的生存獲益有限。腫瘤抑制microRNA（TS-miRNAs）作為GBM生物學的強大調節因子，能夠調控細胞凋亡、不受控制的增殖、上皮-間充質轉化（EMT）和免疫逃逸。然而，其臨床應用受到安全、靶向遞送效率低下的限制。本綜述探討了乳源性外泌體（MDEs）作為miRNA遞送的創新生物相容性納米載體的潛力。這些外泌體能夠自然穿過BBB，具有較低的免疫原性，能夠選擇性攝取膠質瘤細胞，并保護miRNAs免受降解。關鍵的TS-miRNAs如miR-124、miR-137、miR-181和miR-128可以有效靶向主要的致癌信號通路（包括PI3K/AKT、Notch和Wnt/β-catenin），從而直接抑制腫瘤生長、侵襲和干性。通過表面修飾或基因改造，可以進一步提高MDEs的特異性、循環能力和治療效果。本文全面探討了TS-miRNAs在GBM抑制中的作用機制、MDEs的工程化策略以及基于MDEs的療法與傳統和新興治療方法的整合。
引言
多形性膠質母細胞瘤（GBM）是中樞神經系統（CNS）中最具侵襲性和致命性的腦腫瘤類型，起源于膠質細胞，與極高的死亡率相關。膠質瘤約占所有惡性原發性腦腫瘤的70%。GBM的常見臨床表現包括劇烈頭痛、持續性惡心和反復發作。診斷時的中位年齡為65歲。由于其快速增殖和浸潤性生長的特性，完全手術切除GBM目前仍然難以實現。
目前針對GBM的治療策略包括手術切除、放射治療、化療、靶向藥物遞送、基因治療和各種輔助治療手段，但其療效仍然有限。手術切除旨在盡可能多地切除腫瘤；然而，由于腫瘤向周圍健康腦組織的彌漫性浸潤，完全切除常常難以實現。術后放射治療用于清除殘留的惡性細胞，而化療（尤其是使用替莫唑胺TMZ）則針對快速增殖的腫瘤細胞。
盡管采取了這些干預措施，放射治療在GBM管理中仍面臨顯著局限性。它無法清除原發病變以外的浸潤性腫瘤細胞，加之腫瘤內的異質性，導致治療抵抗性和高復發率。此外，周圍正常腦組織的放射敏感性限制了劑量的增加，腫瘤細胞常發展出適應性抵抗機制，進一步降低了治療效果。替莫唑胺作為一線化療藥物，通過DNA烷基化作用誘導G2/M期細胞周期停滯并促進細胞凋亡。然而，其臨床療效常受到炎癥介導的耐藥性和跨BBB藥物遞送不佳的影響。替莫唑胺治療還受到全身毒性的影響以及高治療失敗率的問題，這主要是由于耐藥性的出現。全身給藥受到血液清除速度快、腫瘤部位積累不足和明顯脫靶效應的阻礙。此外，有效的治療還受到BBB通透性有限、藥物外排活性高、凋亡信號傳導受損和劑量依賴性毒性的限制。不良反應如骨髓抑制、胃腸道紊亂和認知障礙進一步降低了治療效果。盡管取得了進展，GBM患者的中位生存期仍約為診斷后14.6個月，長期生存超過五年的病例僅占5-7%。
盡管在過去二十年里生物技術創新和臨床干預措施不斷涌現，GBM仍是一種無法治愈的惡性腫瘤，患者生存率幾乎沒有改善。當前的研究重點越來越傾向于設計能夠選擇性清除腫瘤細胞同時保護周圍健康腦組織的靶向治療策略。這些方法包括分子導向療法和基因干預，旨在提高治療效果并規避藥物耐藥機制。miRNAs在療法中的作用：
研究人員正在積極探索miRNA引導的策略，以增強免疫療法和單克隆抗體（mAb）在GBM中的療效。miRNAs調節腫瘤生長、侵襲、藥物耐藥性和免疫逃逸等關鍵過程，使其成為有價值的治療靶點和遞送工具。恢復腫瘤抑制miRNAs或抑制致癌miRNAs可以重新激活免疫反應，使腫瘤細胞對mAb治療敏感。將miRNAs與外泌體或納米顆粒等智能載體結合使用，可以提高BBB穿透性、藥物穩定性和腫瘤特異性遞送。這種綜合方法解決了藥物分布不均、脫靶效應和膠質瘤干細胞抵抗等主要問題，為更精確和持久的療法帶來了希望。
miRNAs具有組織特異性表達，并能調節多種癌癥相關通路。它們的下調可以激活致癌基因，而上調則可能抑制腫瘤抑制基因，使其同時具有致癌和抑制作用。例如，miR-21、miR-125b、miR-155和miR-17-92簇促進腫瘤進展和轉移；miR-21的過表達驅動前B細胞淋巴瘤，而其抑制則觸發細胞凋亡和腫瘤消退。相反，TS-miRNAs如miR-137、miR-128、miR-124和miR-181則抑制腫瘤生長，它們的缺失會促進惡性轉化。
方法學
本綜述旨在批判性地評估當前GBM治療的現狀，特別關注通過乳源性外泌體（MDEs）遞送的腫瘤抑制microRNAs（TS-miRNAs）的治療潛力。
為了全面了解該領域，我們在PubMed、Scopus、Web of Science和Google Scholar上進行了廣泛的文獻搜索。我們的搜索范圍廣泛但具有針對性，涵蓋了過去20年的相關研究。
microRNA及其生物發生
microRNA（miRNAs）是長度通常為19-25個核苷酸的小型非編碼RNA分子，通過轉錄后沉默機制調節基因表達。一個miRNA可以調控數百個mRNA的表達，這些mRNA通常位于相互關聯的生物通路中。已知超過一半的miRNA基因位于易碎或與癌癥相關的基因組區域，這些區域的缺失或重復表明它們參與了致癌過程。外泌體：治療性藥物遞送的天然納米載體
外泌體是由大多數活細胞釋放的納米級囊泡，作為生物活性分子（包括蛋白質、脂質、核酸和信號因子）的天然載體。它們介導細胞間通訊，并因其低免疫原性、較長的循環時間和穿越生物屏障的能力而被認為是高效的藥物遞送工具。與合成載體相比，外泌體具有更好的生物相容性和靶向精度。乳源性外泌體抗腫瘤miRNAs如何對抗GBM并增強化療和免疫治療效果的機制
乳源性外泌體將抗腫瘤miRNAs遞送到GBM細胞，調節致癌通路以抑制腫瘤進展。miRNAs如miR-148a、let-7a和miR-21抑制劑靶向DNMT1、EGFR和PTEN，抑制增殖，恢復腫瘤抑制活性，減少血管生成和轉移。裝載miR-148a-3p的外泌體可抑制CADM1和STAT3信號通路，增強細胞凋亡并減少腫瘤生長，人類乳源性外泌體能夠穿過BBB直接將藥物遞送到GBM細胞。追蹤外泌體及其靶向效應的成像技術
熒光成像是最常用的追蹤外泌體的方法，其中外泌體用親脂性染料（如PKH26/67、1,1′-二辛基-3,3,3′,3′-四甲基吲哚菁過氯酸鹽（DiI）、1,1′-二辛基-3,3,3′-四甲基吲哚菁、4-氯苯磺酸鹽（DiD）或近紅外染料（如DiR）標記，通過共聚焦顯微鏡或IVIS系統觀察細胞攝取和全身分布。乳源性外泌體與其他外泌體來源在治療應用中的比較
乳源性外泌體相比其他天然外泌體來源具有多項優勢，使其特別適合治療應用。雖然來自正常細胞（如MSCs、內皮細胞和免疫細胞）的動物細胞來源的外泌體具有內在的生物活性，但其臨床應用受到產量低、可擴展性問題和批次間差異的限制；而腫瘤來源的外泌體由于在促進免疫反應中的作用而引發安全顧慮。參與膠質瘤進展和治療抵抗的外泌體來源miRNAs
外泌體microRNAs（miRs）在膠質瘤微環境中作為細胞間通訊的關鍵介質，通過多種機制促進腫瘤進展，包括增殖增強、侵襲、血管生成、免疫逃逸和治療抵抗。miR-155-3p是膠質瘤進展和替莫唑胺抵抗的強驅動因素，在高級別膠質瘤中顯著上調，它靶向Six1，破壞分化并促進腫瘤侵襲性。臨床轉化的挑戰與未來方向
牛源外泌體提供了一個可擴展、生物相容且無免疫原性的藥物遞送平臺，適用于GBM治療。它們天然能夠穿過BBB，并可通過表面工程實現腫瘤特異性靶向，是合成納米載體的有力替代品。BM-Exo可以裝載化療藥物、siRNA或免疫調節劑，為克服遞送障礙和推進轉化納米醫學提供多功能解決方案。結論
GBM仍然是最難治療的癌癥之一，現有治療方法的效果有限。通過乳源性外泌體遞送的TS-miRNA療法結合了分子精確性和天然生物相容性，提供了一種創新且以患者為中心的解決方案。MDEs能夠有效穿過BBB，保護治療性miRNAs免受降解，并可進行腫瘤特異性靶向改造。臨床前證據強烈支持它們提高化療敏感性、抑制腫瘤進展的潛力。作者貢獻聲明
維杰·庫姆巴爾（Vijay Kumbar）：撰寫與編輯、數據整理、概念構思。桑賈娜·科塔巴吉（Sanjana Kotabagi）：撰寫與編輯、初稿撰寫、數據整理。普拉巴卡爾·V·S·N·馬萊斯瓦拉·拉奧·佩拉姆（Dr. P V S N Malleswara Rao Peram）：監督、正式分析、數據整理。曼朱拉·I·坎比（Manjula Kambi）：撰寫與編輯。拉梅什·帕蘭賈佩（Ramesh Paranjape）：研究、數據整理。特魯普蒂·賈尼瓦拉德（Trupti Janivarad）：撰寫與編輯。拉加維·馬拉卡蒂（Raghavi Marakatti）：撰寫與編輯、數據整理、概念構思。克魯蒂卡·洛爾蘇雷（Krutika Lolsure）：撰寫-注：
本研究中使用的AI工具僅用于語言優化，包括語法檢查、句子重構和文本改寫。文章中的智力內容、解釋和結論完全由作者本人提出。
