Azalea A. Khan, Francis Man, Farid N. Faruqu, Jana Kim, Fahad Al-Salemee, Amaia Carrascal-Miniño, Alessia Volpe, Revadee Liam-Or, Paul Simpson, Gilbert O. Fruhwirth, Khuloud T. Al-Jamal, and Rafael T. M. de Rosales* February 28, 2022

概述：

外泌体是一种小的细胞外囊泡（sEV），是由细胞衍生的双层磷脂包裹的纳米小泡，为大多数内分泌细胞分泌，sEV尺寸较小（30–150 nm），其特征是存在特定的膜标记蛋白，如CD63、CD9、Alix和TSG101.2，sEV的主要作用是细胞之间胞质分子（即核酸、脂质、蛋白质等）的运输和交换，因此在细胞-细胞通信和疾病进展中充当信使，例如，肿瘤细胞sEV可促进肿瘤细胞增殖和转移，并诱导抗肿瘤药物耐药性。有趣的是，天然和载药sEV（来源于干细胞、免疫细胞或癌症细胞）在癌症、阿尔茨海默病、型糖尿病和II型糖尿病中显示出治疗潜力，此外，它们具有跨越血脑屏障（BBB）和选择性靶向组织的能力，因此，人们对使用sEV作为纳米治疗药物越来越感兴趣。因此，开发跟踪sEV体内行为的成像手段就非常重要，这样将提高我们对其生物学的理解，并支持其作为药物递送工具的发展。

对于sEV在体内的示踪手段必须满足在一段时间内对动物全身进行跟踪，因此，研究团队想到了利用正电子发射断层成像（PET）搭配长半衰期核素的示踪手段，在本报告中，研究团队探索了[⁸⁹Zr]Zr（oxinate）4（一种细胞和脂质体放射性示踪剂）用于几种类型的sEV的直接和腔内放射性标记的用途，实现了高放射性标记产率。如使用几种表征（冷冻电镜、纳米颗粒跟踪分析、斑点印迹和流式细胞术）和体外技术所证明的那样，对sEV标记的放射合成和放射标记方案进行了优化，避免了sEV损伤。通过建模胰腺癌sEVs（PANC1）小鼠进行PET成像，研究团队表明在小鼠体内使用⁸⁹Zr标记的sEVs可进行至少24小时的PET示踪，此外，研究团队还报告了sEVs与热损伤sEVs的生物分布差异，并发现后者在脾脏摄取显著减少。因此，我们得出结论，使用这种方法进行89Zr标记的sEV可以可靠地用于体内PET示踪，从而可以有效地探索其作为药物递送系统的潜力。

⁸⁹Zr-PANC1 sEV的PET成像。（A） C57BL/6j小鼠静脉注射⁸⁹Zr-PANC1 sEV后1小时和24小时成像（i），热损伤89Zr-PANC1 sEV（ii）和NaOH中和的⁸⁹Zr4+（iii）的PET-CT成像；白色箭头代表性LNs，B为膀胱；（B） 注射⁸⁹Zr-PANC1 sEV小鼠大脑内摄取的PET-CT图像（轴向、矢状和冠状切片）。

研究团队：

伦敦纳米技术中心是一家总部位于英国的多学科研究机构，其通过应用纳米科学和纳米技术来解决信息处理，医疗保健，能源和环境方面的全球问题，始终处于科学和技术的最前沿，2018年伦敦国王学院加入并展开合作。

该中心在化学、物理、材料、医学、电气和电子工程、机械工程、化学工程、生物化学和生物医学工程以及地球科学方面与企业、投资和工业合作伙伴有广阔的合作前景，并始终保持最前沿的纳米技术。