[发明专利]一种标记同位素的外泌体及标记方法和应用

说明书

本发明属于外泌体应用技术领域，具体涉及一种标记同位素的外泌体及标记方法和应用。本发明利用铁载体衍生的螯合物去铁氧胺，外泌体表面可以很容易被放射性同位素标记。本发明所述方法普遍适用于长期体内PET成像，同时还可应用于评估GMP级治疗性外泌体的临床前生物分布和组织药代动力学研究。

技术领域

本发明属于外泌体应用技术领域，具体涉及一种标记同位素的外泌体及标记方法和应用。

背景技术

近几十年来，纳米医学领域在各种疾病的治疗应用中发展迅速。外泌体是单层磷脂双分子层组成的膜性囊泡，其颗粒大小一般为50～150nm。外泌体存在于几乎所有体液中，因可运输各种生物活性分子，如DNA、RNA、蛋白质和脂质等，进行细胞间信号激活和物质交换，在生物相容性、低免疫原性和高效细胞内传递等方面具有显著优势，在临床诊断和治疗应用方面受到越来越多的关注。

外泌体继承了许多其亲代细胞生理特性，可作为无细胞治疗药物，与细胞治疗相比，外泌体具有更好的交付性和安全性。通过工程化外泌体或产生外泌体的细胞，将外泌体作为药物递送载体，以促进机体有效地吸收活性药物成分，已经进行了大量的研究和商业产品开发。大约有50项临床试验评估了天然或工程外泌体在不同治疗领域的安全性和有效性。为了开发新的治疗模式，确定各种动物模型的生物分布和药代动力学特征对成功的临床转化至关重要。

外泌体已被报道主要分布于肝脏和脾脏，少量分布于肾脏、肺和胃肠道；然而，外泌体的分布可受多种因素的影响，如外泌体的细胞来源和外泌体膜的组成(如表面蛋白、脂质和聚糖)。此外，外泌体的表面可以进一步设计，诱导靶向传递到所需的细胞或器官，包括大脑、胎盘、心脏、脊髓和软骨。在肝脏和脾脏等组织中观察到外泌体滞留时间延长，其持续滞留时间超过24h。

然而，分析外泌体的组织药代动力学(PK)需要更加详尽的解释，因为大多数外泌体成像技术使用的方法是用各种成像染料标记外泌体的脂质双分子层，这可能导致跟踪细胞摄取的磷脂而不是外泌体本身。给予外泌体可以引起快速血液清除，在健康动物中半衰期不到几分钟，这主要是由于单核吞噬细胞系统(如巨噬细胞和中性粒细胞)的快速清除，因此为推进外泌体治疗的临床应用进展，亟需构建一种真实表征外泌体的定量分布及组织药代动力学的新标记方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种标记同位素的外泌体及标记方法和应用，建立一种使用放射性同位素标记外泌体的方法，以确定外源性外泌体在各种动物模型中的生物分布和药代动力学(PK)特征，通过质量控制，可最小化外泌体异质性导致的批次间差异。

本发明提供了一种利用放射性同位素标记外泌体表面的方法，包括利用去铁氧胺对外泌体进行修饰，得DFO-外泌体；

利用含放射性金属同位素的盐在中性条件下与所述DFO-外泌体反应，得放射性同位素标记的外泌体。

优选的，在进行所述修饰前，还包括利用PD10柱置换外泌体的溶媒为Na₂CO₃水溶液。

优选的，所述修饰包括将所述去铁氧胺和外泌体进行混合后，在恒温搅拌条件下进行孵育。

优选的，所述去铁氧胺和外泌体的质量比为1:5～1:10。

优选的，所述放射性金属同位素的盐包括草酸锆[⁸⁹Zr]。

优选的，所述草酸锆[⁸⁹Zr]与DFO-外泌体添加比例为32MBq草酸锆[⁸⁹Zr]：1nmolDFO-exosome，该反应体系中还包括0.25M的HEPES，其中草酸锆[⁸⁹Zr]和DFO-外泌体的混合溶液与HEPES的体积比为3.75：1。

优选的，得DFO-外泌体后，以及得放射性同位素标记的外泌体后，均包括利用PD10柱纯化，利用生理盐水洗脱，收集洗脱液。