近日,北京思珞赛生物科技有限公司联合中国食品药品检定研究院(中检院)重组室在 BioRxiv 在线发表题为《Developing High-Yield and Safe Therapeutic EVs by Ablating Tissue Factor-Mediated Toxicity》的研究论文。该研究成功构建 ExoBoost 2.0 技术平台,一举攻克治疗性细胞外囊泡(EV)规模化生产与系统给药安全性两大临床转化瓶颈,为 EV 成为下一代药物递送平台奠定了关键基础,标志着我国在该领域的研究达到国际先进水平。
在基因治疗飞速发展的当下,现有主流递送系统如 AAV 和脂质纳米粒(LNP)面临包装容量有限、免疫原性较高、靶向性不足等诸多局限。而 EV 凭借低免疫原性、易改造、可保护载荷等独特优势,成为极具潜力的新型递送平台。但 EV 的临床转化长期受制于两大核心难题:产量过低难以满足治疗剂量与规模化生产需求,以及高剂量系统给药时存在不明急性毒性风险,这两大瓶颈严重阻碍了其临床应用进程。
为破解上述难题,思珞赛生物科技与中检院重组室组成的联合研究团队经过深入探索,找到了关键解决方案。在产量提升方面,团队发现 GPI 锚定蛋白是驱动 EV 生物合成的核心 "开关"。研究人员在 HEK293T 细胞中表达 GPI 锚定蛋白 CD55 和 CD59 后,EV 产量显著提升;通过构建 CD55 截短变体实验,进一步证实 GPI 锚定结构是增产的关键。基于此,团队在 Expi293F 细胞中稳定表达高效变体 TR3,成功构建 ExoBoost 细胞系,使 EV 产量提升超过 50 倍。
在安全性优化上,联合团队通过一系列精巧实验锁定了毒性根源。研究发现,高剂量 EV 静脉注射会在 30 分钟内引发小鼠急性致死毒性,而腹腔注射相同甚至更高剂量则无任何不良反应,且毒性依赖于 EV 表面蛋白质成分。进一步研究证实,组织因子(TF)是引发急性凝血毒性的核心介质 —— 天然高表达 TF 的角质形成干细胞(KSCs)来源 EV,即使在低剂量下也能导致小鼠死亡。更值得关注的是,临床上常用的间充质干细胞(MSC)来源 EV 的 TF 表达水平远高于普通细胞,提示其高剂量系统治疗可能存在潜在凝血毒性风险。
针对这一发现,联合团队利用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术,在 ExoBoost 细胞系中敲除了编码 TF 的 F3 基因,同时保留 GPI 锚定蛋白的高产特性,成功构建全新的 ExoBoost 2.0 细胞系。性能验证显示,该细胞系生产的 EV 产量较原始细胞提升约 100 倍,且完全不含 TF;即使向小鼠静脉注射高达 1.5×10¹² 颗粒的超高剂量,也未观察到任何不良反应或急性致死毒性,彻底解决了 EV 系统给药的安全性问题。
更令人振奋的是,该研究还揭示了高剂量 EV 的突破性递送策略 ——"剂量饱和清除"。低剂量 EV 注射后 1 小时内即被肝脾快速清除,而高剂量 EV 能暂时 "饱和" 肝脾清除系统,显著延长血液循环时间,使其在肌肉、大脑等难以触及的组织中实现高效分布。其中,脑内暴露量较低剂量提升约 30,000 倍,且 EV 成功穿越血脑屏障并与大脑皮层神经元共定位,为中枢神经系统疾病治疗开辟了全新路径。此外,连续 6 周高剂量重复注射实验证实,ExoBoost 2.0 EV 未引发显著体液免疫反应和组织炎症,进一步验证了其长期使用的安全性。
作为首家与中检院合作发表该领域重要研究成果的企业,北京思珞赛生物科技有限公司凭借此次 ExoBoost 2.0 平台的成功构建,不仅在 EV 量产与安全控制方面建立了工业化基础,其提出的高剂量递送策略更具有革命性意义。
该研究还建议将 TF 定量纳入临床级 EV 的强制质控标准,为行业规范化发展提供了重要参考。 展望未来,联合研究团队将进一步开发高效载药技术、提升靶向特异性,并全面评估长期重复给药的潜在影响,推动 ExoBoost 2.0 平台的临床转化进程。这一创新成果不仅为 EV 药物递送系统提供了强大技术支撑,更有望为中枢神经系统疾病等难治性疾病的治疗带来革命性突破,彰显了我国在生物医学工程领域的自主创新实力。

















