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本研究由Ge Yan、Qiyao Xiao、Jingyu Zhao、Haoran Chen、Yang Xu、Minhong Tan和Lihua Peng等人共同完成，研究团队主要来自浙江大学药学院、澳门科技大学中药质量研究国家重点实验室以及浙江大学金华研究院。该研究于2024年2月2日在线发表在《Journal of Controlled Release》期刊上，卷号为367，页码为425-440。
三阴性乳腺癌（Triple-negative breast cancer, TNBC）是一种高度异质性、复发率和转移率高、整体生存期短的乳腺癌亚型，由于缺乏内分泌和靶向受体，化疗成为其主要治疗手段。近年来，来源于药用植物的外泌体样纳米囊泡（Exosome-like nanovesicles, ELNs）因其能够递送核酸（尤其是微小RNA, miRNAs）至哺乳动物细胞，显示出作为新型生物治疗药物的潜力。本研究首次从鸦胆子（Brucea javanica）中分离出外泌体样纳米囊泡（BF-Exos），并研究了其在TNBC中的作用及其分子机制，旨在探索BF-Exos作为药物递送平台的潜力，为TNBC治疗提供新策略。
研究首先从鸦胆子果实中分离出BF-Exos，并通过差速离心法进行纯化。BF-Exos的形态通过扫描电子显微镜（SEM）观察，粒径分布和zeta电位通过动态光散射（DLS）测定。结果表明，BF-Exos呈杯状，平均粒径为104.6±29.4 nm，zeta电位为-9.2±0.1 mV。此外，BF-Exos在-80°C下可稳定储存一年，其粒径和形态无明显变化。
通过转录组测序和质谱分析，研究团队对BF-Exos中的小RNA、蛋白质和脂质进行了全面分析。结果显示，BF-Exos中含有65种miRNAs，其中8种与鸦胆子基因组数据库完全匹配。脂质组学分析表明，BF-Exos中的主要脂质为甘油三酯（TG, 78.2%）、二甘油酯（DG, 11.6%）和神经酰胺（Cer, 3.3%）。此外，BF-Exos中还检测到微量的抗肿瘤活性成分（如鸦胆子素D和鸦胆子醇）。
研究通过流式细胞术和荧光显微镜观察了BF-Exos在4T1细胞中的摄取情况。结果显示，BF-Exos能够被4T1细胞高效摄取，摄取率在12小时内从19.33%上升至46.40%。进一步研究发现，BF-Exos主要通过能量依赖的内吞途径进入细胞。通过深度测序，研究团队鉴定了10种由BF-Exos递送至4T1细胞的miRNAs，并验证了它们在细胞中的表达差异。
研究通过Western blot和ELISA等方法，探讨了BF-Exos对PI3K/AKT/mTOR信号通路的调控作用。结果显示，BF-Exos显著抑制了PI3K、AKT和mTOR的磷酸化水平，并促进了ROS/Caspase介导的细胞凋亡。此外，BF-Exos还抑制了血管内皮生长因子（VEGF）的分泌，从而抑制了肿瘤微环境中的血管生成。
研究通过建立TNBC小鼠模型，评估了BF-Exos的体内抗肿瘤效果。结果显示，BF-Exos显著抑制了肿瘤的生长、转移和血管生成，同时保持了较高的生物安全性。肿瘤组织的免疫荧光染色和TUNEL实验进一步证实了BF-Exos诱导的细胞凋亡和血管生成抑制作用。
本研究首次从鸦胆子中分离出外泌体样纳米囊泡（BF-Exos），并系统研究了其在TNBC治疗中的作用及其分子机制。研究结果表明，BF-Exos能够高效递送miRNAs至肿瘤细胞，通过调控PI3K/AKT/mTOR信号通路和抑制血管生成，发挥显著的抗肿瘤作用。此外，BF-Exos在体内实验中表现出良好的生物安全性，为TNBC治疗提供了新的药物递送平台和治疗策略。
研究还探讨了BF-Exos在肿瘤微环境中的调节作用，特别是其对血管生成和免疫微环境的影响，为未来开发基于BF-Exos的联合治疗方案提供了理论依据。