Engineering exosomal cargo loading via endogenous molecular pathways: Strategies to enhance therapeutic potential

Abstract

Exosomes have emerged as highly promising drug delivery vehicles due to their intrinsic biocompatibility, low immunogenicity, and natural ability to traverse biological barriers. However, their clinical translation is hindered by several inherent limitations, including restricted loading efficiency for therapeutic proteins and nucleic acids, limited cargo specificity, and variability in delivery performance. To address these challenges, increasing attention has been directed toward exploiting the endogenous molecular pathways that naturally govern cargo selection and packaging within exosomes. Advances in this area have enabled the development of engineering strategies that emulate or amplify these intrinsic mechanisms to achieve more precise and efficient cargo loading while preserving vesicle structure and biological function. Such endogenous engineering approaches have shown superior reproducibility and are more compatible with large-scale manufacturing compared with exogenous manipulation. Notably, most exosome therapeutics currently in phase II or III clinical evaluation rely on natural or endogenously modified vesicles, underscoring the translational promise of this direction. This review provides a systematic overview of the endogenous pathways involved in protein and RNA sorting, summarizes engineering strategies derived from these mechanisms, and highlights representative applications. Together, these insights aim to support the rational design of next-generation exosome-based therapeutics and accelerate their path toward clinical use.

Keywords

cargo loading / endogenous engineering / exosomes / protein sorting / RNA sorting

References

[1] N. C. H. Lau, J. W. P. Yam, Cancers 2023, 15, 1992.

[2] R. Crescitelli, C. Lässer, J. Lötvall, Nat. Protoc. 2021, 16, 1548.

[3] M. A. Kumar, S. K. Baba, H. Q. Sadida, S. A. Marzooqi, J. Jerobin, F. H. Altemani, N. Algehainy, M. A. Alanazi, A. B. Abou-Samra, R. Kumar, A. S. Al-Shabeeb Akil, M. A. Macha, R. Mir, A. A. Bhat, Signal. Transduct Target. Ther. 2024, 9, 27.

[4] H. Chen, N. Li, Y. Cai, C. Ma, Y. Ye, X. Shi, J. Guo, Z. Han, Y. Liu, X. Wei, Neural Regen. Res. 2024, 21, 478.

[5] C. Marar, B. Starich, D. Wirtz, Nat. Immunol. 2021, 22, 560.

[6] J. Rezaie, M. Ahmadi, R. Ravanbakhsh, B. Mojarad, S. Mahbubfam, S. A. Shaban, K. Shadi, N. J. Berenjabad, T. Etemadi, Life Sci. 2022, 289, 120216.

[7] A. Vahabi, J. Rezaie, M. Hassanpour, Y. Panahi, M. Nemati, Y. Rasmi, M. Nemati, Biochem. Pharmacol. 2022, 200, 115038.

[8] R. Kalluri, V. S. LeBleu, Science 2020, 367, eaau6977.

[9] H. Zeng, S. Guo, X. Ren, Z. Wu, S. Liu, X. Yao, Cells 2023, 12, 1416.

[10] L. Huang, E. Wu, J. Liao, Z. Wei, J. Wang, Z. Chen, ACS Omega 2023, 8, 43374.

[11] M. Auquière, G. G. Muccioli, A. des Rieux, J. Extracell. Vesicles 2025, 14, e70097.

[12] J. Rädler, D. Gupta, A. Zickler, S. E. Andaloussi, Mol. Ther. J. Am. Soc. Gene Ther. 2023, 31, 1231.

[13] A. Abdelgawad, Y. Huang, O. Gololobova, Y. Yu, K. W. Witwer, V. Parashar, M. Batish, J. Extracell. Vesicles 2025, 14, e70113.

[14] C. Théry, K. W. Witwer, E. Aikawa, M. J. Alcaraz, J. D. Anderson, R. Andriantsitohaina, A. Antoniou, T. Arab, F. Archer, G. K. Atkin-Smith, D. C. Ayre, J. Bach, D. Bachurski, H. Baharvand, L. Balaj, S. Baldacchino, N. N. Bauer, A. A. Baxter, M. Bebawy, C. Beckham, A. Bedina Zavec, A. Benmoussa, A. C. Berardi, P. Bergese, E. Bielska, C. Blenkiron, S. Bobis-Wozowicz, E. Boilard, W. Boireau, A. Bongiovanni, F. E. Borràs, S. Bosch, C. M. Boulanger, X. Breakefield, A. M. Breglio, M. Á. Brennan, D. R. Brigstock, A. Brisson, M. L. Broekman, J. F. Bromberg, P. Bryl-Górecka, S. Buch, A. H. Buck, D. Burger, S. Busatto, D. Buschmann, B. Bussolati, E. I. Buzás, J. B. Byrd, G. Camussi, D. R. Carter, S. Caruso, L. W. Chamley, Y. Chang, C. Chen, S. Chen, L. Cheng, A. R. Chin, A. Clayton, S. P. Clerici, A. Cocks, E. Cocucci, R. J. Coffey, A. Cordeiro-da-Silva, Y. Couch, F. A. Coumans, B. Coyle, R. Crescitelli, M. F. Criado, C. D'Souza-Schorey, S. Das, A. Datta Chaudhuri, P. de Candia, E. F. De Santana, Junior, O. De Wever, H. A. del Portillo, T. Demaret, S. Deville, A. Devitt, B. Dhondt, D. Di Vizio, L. C. Dieterich, V. Dolo, A. P. Dominguez Rubio, M. Dominici, M. R. Dourado, T. A. Driedonks, F. V. Duarte, H. M. Duncan, R. M. Eichenberger, K. Ekström, S. El Andaloussi, C. Elie-Caille, U. Erdbrügger, J. M. Falcón-Pérez, F. Fatima, J. E. Fish, M. Flores-Bellver, A. Försönits, A. Frelet-Barrand, F. Fricke, G. Fuhrmann, S. Gabrielsson, A. Gámez-Valero, C. Gardiner, K. Gärtner, R. Gaudin, Y. S. Gho, B. Giebel, C. Gilbert, M. Gimona, I. Giusti, D. C. Goberdhan, A. Görgens, S. M. Gorski, D. W. Greening, J. C. Gross, A. Gualerzi, G. N. Gupta, D. Gustafson, A. Handberg, R. A. Haraszti, P. Harrison, H. Hegyesi, A. Hendrix, A. F. Hill, F. H. Hochberg, K. F. Hoffmann, B. Holder, H. Holthofer, B. Hosseinkhani, G. Hu, Y. Huang, V. Huber, S. Hunt, A. G. Ibrahim, T. Ikezu, J. M. Inal, M. Isin, A. Ivanova, H. K. Jackson, S. Jacobsen, S. M. Jay, M. Jayachandran, G. Jenster, L. Jiang, S. M. Johnson, J. C. Jones, A. Jong, T. Jovanovic-Talisman, S. Jung, R. Kalluri, S. Kano, S. Kaur, Y. Kawamura, E. T. Keller, D. Khamari, E. Khomyakova, A. Khvorova, P. Kierulf, K. P. Kim, T. Kislinger, M. Klingeborn, D. J. Klinke, II, M. Kornek, M. M. Kosanović, Á. F. Kovács, E. Krämer-Albers, S. Krasemann, M. Krause, I. V. Kurochkin, G. D. Kusuma, S. Kuypers, S. Laitinen, S. M. Langevin, L. R. Languino, J. Lannigan, C. Lässer, L. C. Laurent, G. Lavieu, E. Lázaro-Ibáñez, S. Le Lay, M. Lee, Y. X. F. Lee, D. S. Lemos, M. Lenassi, A. Leszczynska, K. Liao, S. F. Libregts, E. Ligeti, R. Lim, S. K. Lim, A. Linē, K. Linnemannstöns, A. Llorente, C. A. Lombard, M. J. Lorenowicz, Á. M. Lörincz, J. Lötvall, J. Lovett, M. C. Lowry, X. Loyer, Q. Lu, B. Lukomska, T. R. Lunavat, S. L. Maas, H. Malhi, A. Marcilla, J. Mariani, J. Mariscal, E. S. Martens-Uzunova, L. Martin-Jaular, M. C. Martinez, V. R. Martins, M. Mathieu, S. Mathivanan, M. Maugeri, L. K. McGinnis, M. J. McVey, D. G. Meckes, Jr, K. L. Meehan, I. Mertens, V. R. Minciacchi, A. Möller, M. Møller Jørgensen, A. Morales-Kastresana, J. Morhayim, F. Mullier, M. Muraca, L. Musante, V. Mussack, D. C. Muth, K. H. Myburgh, T. Najrana, M. Nawaz, I. Nazarenko, P. Nejsum, C. Neri, T. Neri, R. Nieuwland, L. Nimrichter, J. P. Nolan, E. N. Nolte-'t Hoen, N. Noren Hooten, L. O'Driscoll, T. O'Grady, A. O'Loghlen, T. Ochiya, M. Olivier, A. Ortiz, L. A. Ortiz, X. Osteikoetxea, O. Østergaard, M. Ostrowski, J. Park, D. M. Pegtel, H. Peinado, F. Perut, M. W. Pfaffl, D. G. Phinney, B. C. Pieters, R. C. Pink, D. S. Pisetsky, E. Pogge von Strandmann, I. Polakovicova, I. K. Poon, B. H. Powell, I. Prada, L. Pulliam, P. Quesenberry, A. Radeghieri, R. L. Raffai, S. Raimondo, J. Rak, M. I. Ramirez, G. Raposo, M. S. Rayyan, N. Regev-Rudzki, F. L. Ricklefs, P. D. Robbins, D. D. Roberts, S. C. Rodrigues, E. Rohde, S. Rome, K. M. Rouschop, A. Rughetti, A. E. Russell, P. Saá, S. Sahoo, E. Salas-Huenuleo, C. Sánchez, J. A. Saugstad, M. J. Saul, R. M. Schiffelers, R. Schneider, T. H. Schøyen, A. Scott, E. Shahaj, S. Sharma, O. Shatnyeva, F. Shekari, G. V. Shelke, A. K. Shetty, K. Shiba, P. R. Siljander, A. M. Silva, A. Skowronek, O. L. Snyder, II, R. P. Soares, B. W. Sódar, C. Soekmadji, J. Sotillo, P. D. Stahl, W. Stoorvogel, S. L. Stott, E. F. Strasser, S. Swift, H. Tahara, M. Tewari, K. Timms, S. Tiwari, R. Tixeira, M. Tkach, W. S. Toh, R. Tomasini, A. C. Torrecilhas, J. P. Tosar, V. Toxavidis, L. Urbanelli, P. Vader, B. W. van Balkom, S. G. van der Grein, J. Van Deun, M. J. van Herwijnen, K. Van Keuren-Jensen, G. van Niel, M. E. van Royen, A. J. van Wijnen, M. H. Vasconcelos, I. J. Vechetti, Jr, T. D. Veit, L. J. Vella, É. Velot, F. J. Verweij, B. Vestad, J. L. Viñas, T. Visnovitz, K. V. Vukman, J. Wahlgren, D. C. Watson, M. H. Wauben, A. Weaver, J. P. Webber, V. Weber, A. M. Wehman, D. J. Weiss, J. A. Welsh, S. Wendt, A. M. Wheelock, Z. Wiener, L. Witte, J. Wolfram, A. Xagorari, P. Xander, J. Xu, X. Yan, M. Yáñez-Mó, H. Yin, Y. Yuana, V. Zappulli, J. Zarubova, V. Žėkas, J. Zhang, Z. Zhao, L. Zheng, A. R. Zheutlin, A. M. Zickler, P. Zimmermann, A. M. Zivkovic, D. Zocco, E. K. Zuba-Surma, J. Extracell. Vesicles 2018, 7, 1535750.

[15] C. Raiborg, H. Stenmark, Nature 2009, 458, 445.

[16] Y. J. Lee, K. J. Shin, Y. C. Chae, Exp. Mol. Med. 2024, 56, 877.

[17] N. Jabbari, M. Karimipour, M. Khaksar, E. Akbariazar, M. Heidarzadeh, B. Mojarad, H. Aftab, R. Rahbarghazi, J. Rezaie, Lasers Med. Sci. 2020, 35, 531.

[18] H. Zhang, X. Liu, J. Shi, X. Su, J. Xie, Q. Meng, H. Dong, Front. Cell. Infect. Microbiol. 2024, 14, 1418168.

[19] J. M. Carnino, K. Ni, Y. Jin, Front. Immunol. 2020, 11, 948.

[20] I. J. Vechetti, T. Valentino, C. B. Mobley, J. J. McCarthy, J. Physiol. 2021, 599, 845.

[21] D. Kesidou, P. A. Da Costa Martins, L. J. De Windt, M. Brittan, A. Beqqali, A. H. Baker, Front. Physiol. 2020, 11, 579892.

[22] J. H. Hurley, Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 2010, 45, 463.

[23] A. C. Dixson, T. R. Dawson, D. Di Vizio, A. M. Weaver, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2023, 24, 454.

[24] L. Kiss, L. C. James, B. A. Schulman, Mol. Cel 2025, 85, 1467.

[25] S. V. Krylova, D. Feng, Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 1337.

[26] A. U. Farooq, K. Gembus, J. J. Sandow, A. Webb, S. Mathivanan, J. A. Manning, S. S. Shah, N. J. Foot, S. Kumar, J. Extracell. Vesicles 2022, 11, e12188.

[27] J. H. Hurley, H. Stenmark, Annu. Rev. Biophys. 2011, 40, 119.

[28] Y. Chen, Y. Zhao, Y. Yin, X. Jia, L. Mao, Bioengineered 2021, 12, 8186.

[29] M. Kunadt, K. Eckermann, A. Stuendl, J. Gong, B. Russo, K. Strauss, S. Rai, S. Kügler, L. Falomir Lockhart, M. Schwalbe, P. Krumova, L. M. A. Oliveira, M. Bähr, W. Möbius, J. Levin, A. Giese, N. Kruse, B. Mollenhauer, R. Geiss-Friedlander, A. C. Ludolph, A. Freischmidt, M. S. Feiler, K. M. Danzer, M. Zweckstetter, T. M. Jovin, M. Simons, J. H. Weishaupt, A. Schneider, Acta Neuropathol. 2015, 129, 695.

[30] P. Stehmeier, S. Muller, Mol. Cel 2009, 33, 400.

[31] J. González-Santamaría, M. Campagna, A. Ortega-Molina, L. Marcos-Villar, C. F. de la Cruz-Herrera, D. González, P. Gallego, F. Lopitz-Otsoa, M. Esteban, M. S. Rodríguez, M. Serrano, C. Rivas, Cell Death Dis. 2012, 3, e393.

[32] W. M. Henne, N. J. Buchkovich, S. D. Emr, Dev. Cell 2011, 21, 77.

[33] V. Bernier-Villamor, D. A. Sampson, M. J. Matunis, C. D. Lima, Cell 2002, 108, 345.

[34] T. Högen, J. Levin, F. Schmidt, M. Caruana, N. Vassallo, H. Kretzschmar, K. Bötzel, F. Kamp, A. Giese, Biophys. J. 2012, 102, 1646.

[35] H. Ageta, N. Ageta-Ishihara, K. Hitachi, O. Karayel, T. Onouchi, H. Yamaguchi, T. Kahyo, K. Hatanaka, K. Ikegami, Y. Yoshioka, K. Nakamura, N. Kosaka, M. Nakatani, A. Uezumi, T. Ide, Y. Tsutsumi, H. Sugimura, M. Kinoshita, T. Ochiya, M. Mann, M. Setou, K. Tsuchida, Nat. Commun. 2018, 9, 3936.

[36] H. Zhang, B. Chen, A. S. M. Waliullah, S. Aramaki, Y. Ping, Y. Takanashi, C. Zhang, Q. Zhai, J. Yan, S. Oyama, T. Kahyo, M. Setou, Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 1231.

[37] A. Möller, R. J. Lobb, Nat. Rev. Cancer 2020, 20, 697.

[38] S. Urata, J. Yasuda, Viruses 2012, 4, 2049.

[39] L. S. Silvestri, G. Ruthel, G. Kallstrom, K. Warfield, D. Swenson, T. Nelle, P. Iversen, S. Bavari, M. Aman, J. Infect. Dis. 2007, 196, S264.

[40] C. M. Ziegler, L. Dang, P. Eisenhauer, J. A. Kelly, B. R. King, J. P. Klaus, I. Manuelyan, E. B. Mattice, D. J. Shirley, M. E. Weir, E. A. Bruce, B. A. Ballif, J. Botten, PLoS Pathog 2019, 15, e1008100

[41] J. M. Licata, M. Simpson-Holley, N. T. Wright, Z. Han, J. Paragas, R. N. Harty, J. Virol. 2003, 77, 1812.

[42] J. Martin-Serrano, A. Yaravoy, D. Perez-Caballero, P. D. Bieniasz, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 12414.

[43] S. Bänfer, R. Jacob, Biomolecules 2020, 10, 1232.

[44] E. Adu-Gyamfi, S. Soni, C. Jee, M. Digman, E. Gratton, R. Stahelin, Viruses 2014, 6, 3837.

[45] L. A. Carlson, J. H. Hurley, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 16928.

[46] E. Tkachenko, J. M. Rhodes, M. Simons, Circ. Res. 2005, 96, 488.

[47] B. Strack, A. Calistri, S. Craig, E. Popova, H. G. Göttlinger, Cell 2003, 114, 689.

[48] T. Shirasaki, H. Feng, H. M. E. Duyvesteyn, W. G. Fusco, K. L. McKnight, L. Xie, M. Boyce, S. Kumar, R. Barouch-Bentov, O. González-López, R. McNamara, L. Wang, A. Hertel-Wulff, X. Chen, S. Einav, J. A. Duncan, M. Kapustina, E. E. Fry, D. I. Stuart, S. M. Lemon, PLoS Pathog. 2022, 18, e1010543.

[49] B. Strack, A. Calistri, S. Craig, E. Popova, H. G. Göttlinger, Cell 2003, 114, 689.

[50] M. F. Baietti, Z. Zhang, E. Mortier, A. Melchior, G. Degeest, A. Geeraerts, Y. Ivarsson, F. Depoortere, C. Coomans, E. Vermeiren, P. Zimmermann, G. David, Nat. Cell Biol. 2012, 14, 677.

[51] D. Nkosi, L. Sun, L. C. Duke, N. Patel, S. K. Surapaneni, M. Singh, D. G. Meckes, Jr., mBio 2020, 11, e00589.

[52] T. Shirasaki, H. Feng, H. M. E. Duyvesteyn, W. G. Fusco, K. L. McKnight, L. Xie, M. Boyce, S. Kumar, R. Barouch-Bentov, O. González-López, R. McNamara, L. Wang, A. Hertel-Wulff, X. Chen, S. Einav, J. A. Duncan, M. Kapustina, E. E. Fry, D. I. Stuart, S. M. Lemon, PLoS Pathog. 2022, 18, e1010543.

[53] N. S. Imjeti, K. Menck, A. L. Egea-Jimenez, C. Lecointre, F. Lembo, H. Bouguenina, A. Badache, R. Ghossoub, G. David, S. Roche, P. Zimmermann, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2017, 114, 12495.

[54] R. Ghossoub, F. Lembo, A. Rubio, C. B. Gaillard, J. Bouchet, N. Vitale, J. Slavík, M. Machala, P. Zimmermann, Nat. Commun. 2014, 5, 3477.

[55] S. Ghoroghi, B. Mary, A. Larnicol, N. Asokan, A. Klein, N. Osmani, I. Busnelli, F. Delalande, N. Paul, S. Halary, F. Gros, L. Fouillen, A. M. Haeberle, C. Royer, C. Spiegelhalter, G. André-Grégoire, V. Mittelheisser, A. Detappe, K. Murphy, P. Timpson, R. Carapito, M. Blot-Chabaud, J. Gavard, C. Carapito, N. Vitale, O. Lefebvre, J. G. Goetz, V. Hyenne, eLife 2021, 10, e61539.

[56] M. I. Mitchell, J. Ma, C. L. Carter, O. Loudig, Cancers 2022, 14, 3350.

[57] E. Hammond, A. Khurana, V. Shridhar, K. Dredge, Front. Oncol. 2014, 4, 195.

[58] S. Stuffers, C. Sem Wegner, H. Stenmark, A. Brech, Traffic 2009, 10, 925.

[59] T. Lang, N. Hochheimer, Curr. Biol. 2020, 30, R204.

[60] D. Ivanusic, J. Denner, MicroPubl Biol. 2023. https://doi.org/10.17912/micropub.biology.000842

[61] D. Kummer, T. Steinbacher, M. F. Schwietzer, S. Thölmann, K. Ebnet, Med. Microbiol. Immunol. 2020, 209, 397.

[62] N. Curley, D. Levy, M. A. Do, A. Brown, Z. Stickney, G. Marriott, B. Lu, Nanoscale 2020, 12, 12014.

[63] G. Van Niel, G. D’Angelo, G. Raposo, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2018, 19, 213.

[64] G. van Niel, S. Charrin, S. Simoes, M. Romao, L. Rochin, P. Saftig, M. Marks, E. Rubinstein, G. Raposo, Dev. Cell 2011, 21, 708.

[65] B. Zimmerman, B. Kelly, B. J. McMillan, T. C. Seegar, R. O. Dror, A. C. Kruse, S. C. Blacklow, Cell 2016, 167, 1041.

[66] F. M. Goñi, A. Alonso, BBA Biomembr. 2009, 1788, 169.

[67] A. De Gassart, C. Géminard, B. Février, G. Raposo, M. Vidal, Blood 2003, 102, 4336.

[68] N. P. Hessvik, A. Llorente, Cell. Mol. Life Sci. 2018, 75, 193.

[69] J. V. Ferreira, A. Da Rosa Soares, P. Pereira, Autophagy 2022, 18, 2263.

[70] J. V. Ferreira, A. da Rosa Soares, J. Ramalho, C. Máximo Carvalho, M. H. Cardoso, P. Pintado, A. S. Carvalho, H. C. Beck, R. Matthiesen, M. Zuzarte, H. Girão, G. van Niel, P. Pereira, Sci. Adv. 2022, 8, eabm1140.

[71] A. Gori, A. Romanato, G. Bergamaschi, A. Strada, P. Gagni, R. Frigerio, D. Brambilla, R. Vago, S. Galbiati, S. Picciolini, M. Bedoni, G. G. Daaboul, M. Chiari, M. Cretich, J. Extracell. Vesicles 2020, 9, 1751428.

[72] K. Xu, Y. Jin, Y. Li, Y. Huang, R. Zhao, Front. Chem. 2022, 10, 844124.

[73] S. Bathini, S. Pakkiriswami, R. J. Ouellette, A. Ghosh, M. Packirisamy, Biosens. Bioelectron. 2021, 194, 113585.

[74] B. Li, L. Qu, J. Yang, Acc. Chem. Res. 2023, 56, 3198.

[75] K. O’Brien, K. Breyne, S. Ughetto, L. C. Laurent, X. O. Breakefield, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2020, 21, 585.

[76] K. M. Kim, K. Abdelmohsen, M. Mustapic, D. Kapogiannis, M. Gorospe, WIREs RNA 2017, 8, e1413.

[77] H. Sork, G. Corso, K. Krjutskov, H. J. Johansson, J. Z. Nordin, O. P. B. Wiklander, Y. X. F. Lee, J. O. Westholm, J. Lehtiö, M. J. A. Wood, I. Mäger, S. El Andaloussi, Sci. Rep. 2018, 8, 10813.

[78] K. Brinkman, L. Meyer, A. Bickel, D. Enderle, C. Berking, J. Skog, M. Noerholm, J. Extracell. Vesicles 2020, 9, 1741176.

[79] F. Fabbiano, J. Corsi, E. Gurrieri, C. Trevisan, M. Notarangelo, V. G. D’Agostino, J. Extracell. Vesicles 2020, 10, e12043.

[80] A. B. Emerman, M. D. Blower, J. Biol. Chem. 2018, 293, 12593.

[81] H. Zhang, T. Deng, R. Liu, T. Ning, H. Yang, D. Liu, Q. Zhang, D. Lin, S. Ge, M. Bai, X. Wang, L. Zhang, H. Li, Y. Yang, Z. Ji, H. Wang, G. Ying, Y. Ba, Mol. Cancer 2020, 19, 43.

[82] C. Villarroya-Beltri, C. Gutiérrez-Vázquez, F. Sánchez-Cabo, D. Pérez-Hernández, J. Vázquez, N. Martin-Cofreces, D. J. Martinez-Herrera, A. Pascual-Montano, M. Mittelbrunn, F. Sánchez-Madrid, Nat. Commun. 2013, 4, 2980.

[83] L. Santangelo, G. Giurato, C. Cicchini, C. Montaldo, C. Mancone, R. Tarallo, C. Battistelli, T. Alonzi, A. Weisz, M. Tripodi, Cell Rep. 2016, 17, 799.

[84] Y. Yang, S. Ren, J. Xue, W. Dong, W. He, J. Luo, X. Li, H. Xu, Z. Zheng, X. Wang, L. Wang, M. Guan, Y. Jia, Y. Xue, J. Adv. Res. 2025, 74, 175.

[85] L. Statello, M. Maugeri, E. Garre, M. Nawaz, J. Wahlgren, A. Papadimitriou, C. Lundqvist, L. Lindfors, A. Collén, P. Sunnerhagen, M. Ragusa, M. Purrello, C. Di Pietro, N. Tigue, H. Valadi, PLoS One 2018, 13, e0195969.

[86] H. Xu, X. Dong, Y. Chen, X. Wang, Clin. Chem. Lab. Med. 2018, 56, 479.

[87] J. Guduric-Fuchs, A. O’Connor, B. Camp, C. L. O’Neill, R. J. Medina, D. A. Simpson, BMC Genom. 2012, 13, 357.

[88] L. Ma, J. Singh, R. Schekman, eLife 2023, 12, e85878.

[89] S. A. Guru, P. Saha, L. Chen, A. Tulshyan, Z. D. Ge, J. Baily, L. Simons, A. Stefanowicz, A. Bilewska, V. Mehta, R. Mishra, S. Sharma, A. Ali, S. Krishnan, S. Kaushal, Stem Cell Rev. Rep. 2023, 19, 2038.

[90] M. Colombo, G. Raposo, C. Théry, Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2014, 30, 255.

[91] O. Moreno-Gonzalo, I. Fernandez-Delgado, F. Sanchez-Madrid, Cell Mol Life Sci CMLS 2018, 75, 1.

[92] J. Schöneberg, I. H. Lee, J. H. Iwasa, J. H. Hurley, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2017, 18, 5.

[93] J. Larios, V. Mercier, A. Roux, J. Gruenberg, J. Cell Biol. 2020, 219, e201904113.

[94] M. F. Baietti, Z. Zhang, E. Mortier, A. Melchior, G. Degeest, A. Geeraerts, Y. Ivarsson, F. Depoortere, C. Coomans, E. Vermeiren, P. Zimmermann, G. David, Nat. Cell Biol. 2012, 14, 677.

[95] A. Iavello, V. S. L. Frech, C. Gai, M. C. Deregibus, P. J. Quesenberry, G. Camussi, Int. J. Mol. Med. 2016, 37, 958.

[96] D. Choezom, J. C. Gross, J. Cell Sci. 2022, 135, jcs259324.

[97] V. S. Peche, T. A. Pietka, M. Jacome-Sosa, D. Samovski, H. Palacios, G. Chatterjee-Basu, A. C. Dudley, W. Beatty, G. A. Meyer, I. J. Goldberg, N. A. Abumrad, Nat. Commun. 2023, 14, 4029.

[98] M. Groot, H. Lee, Cells 2020, 9, 1044.

[99] J. Zhang, S. Li, L. Li, M. Li, C. Guo, J. Yao, S. Mi, Genom. Proteom. Bioinform. 2015, 13, 17.

[100] F. Gebauer, T. Schwarzl, J. Valcárcel, M. W. Hentze, Nat. Rev. Genet. 2021, 22, 185.

[101] G. Wang, H. W. Chen, Y. Oktay, J. Zhang, E. L. Allen, G. M. Smith, K. C. Fan, J. S. Hong, S. W. French, J. M. McCaffery, R. N. Lightowlers, H. C. Morse, III, C. M. Koehler, M. A. Teitell, Cell 2010, 142, 456.

[102] H. Robinson, J. E. Ruelcke, A. Lewis, C. S. Bond, A. H. Fox, V. Bharti, S. Wani, N. Cloonan, A. Lai, D. Margolin, C. Salomon, R. S. Richards, A. Farrell, R. A. Gardiner, R. G. Parton, A. S. Cristino, M. M. Hill, Clin. Transl. Med. 2021, 11, e381.

[103] A. L. Wozniak, A. Adams, K. E. King, W. Dunn, L. K. Christenson, W. T. Hung, S. A. Weinman, J. Cell Biol. 2020, 219, e201912074.

[104] Y. Li, J. Zhang, S. Li, C. Guo, Q. Li, X. Zhang, M. Li, S. Mi, Front. Cell Dev. Biol. 2021, 9, 687912.

[105] C. Chen, Y. Luo, W. He, Y. Zhao, Y. Kong, H. Liu, G. Zhong, Y. Li, J. Huang, R. Chen, T. Lin, J. Clin. Investig. 2019, 130, 404.

[106] C. Chen, H. Zheng, Y. Luo, Y. Kong, Y. Li, W. He, B. Gao, Y. Zhao, H. Huang, J. Huang, T. Lin, J. Clin. Investig. 2021, 131, e146431.

[107] Z. Pan, R. Zhao, B. Li, Y. Qi, W. Qiu, Q. Guo, S. Zhang, S. Zhao, H. Xu, M. Li, Z. Gao, Y. Fan, J. Xu, H. Wang, S. Wang, J. Qiu, Q. Wang, X. Guo, L. Deng, P. Zhang, H. Xue, Mol. Cancer 2022, 21, 16.

[108] C. Chen, H. Yu, F. Han, X. Lai, K. Ye, S. Lei, M. Mai, M. Lai, H. Zhang, Mol. Cancer 2022, 21, 46.

[109] Q. Wu, P. Liu, X. Liu, G. Li, L. Huang, F. Ying, L. Gong, J. Zhang, R. Gao, X. Yi, L. Xu, L. Yu, Z. Wang, J. Cai, J. Nanobiotechnol. 2025, 23, 273.

[110] J. Corsi, P. S. Semnani, D. Peroni, R. Belli, A. Morelli, M. Lassandro, V. Sidarovich, V. Adami, C. Valentini, P. Cavallerio, J. Grosskreutz, F. Fabbiano, D. Grossmann, A. Hermann, G. Tell, M. Basso, V. D’Agostino, Nucleic Acids Res. 2025, 53, gkaf176.

[111] J. Pérez-Boza, A. Boeckx, M. Lion, F. Dequiedt, I. Struman, Cell. Mol. Life Sci. 2020, 77, 4413.

[112] F. Hobor, A. Dallmann, N. J. Ball, C. Cicchini, C. Battistelli, R. W. Ogrodowicz, E. Christodoulou, S. R. Martin, A. Castello, M. Tripodi, I. A. Taylor, A. Ramos, Nat. Commun. 2018, 9, 831.

[113] N. Balaguer, I. Moreno, M. Herrero, M. González, C. Simón, F. Vilella, Mol. Hum. Reprod. 2018, 24, 411.

[114] S. Matsunaga, H. Takata, A. Morimoto, K. Hayashihara, T. Higashi, K. Akatsuchi, E. Mizusawa, M. Yamakawa, M. Ashida, T. Matsunaga, T. Azuma, S. Uchiyama, K. Fukui, Cell Rep. 2012, 1, 299.

[115] Y. Cho, T. Ideue, M. Nagayama, N. Araki, T. Tani, Genes Cells Devoted Mol Cel Mech 2018, 23, 172.

[116] M. Munschauer, C. T. Nguyen, K. Sirokman, C. R. Hartigan, L. Hogstrom, J. M. Engreitz, J. C. Ulirsch, C. P. Fulco, V. Subramanian, J. Chen, M. Schenone, M. Guttman, S. A. Carr, E. S. Lander, Nature 2018, 561, 132.

[117] A. Datta, H. Kim, M. Lal, L. McGee, A. Johnson, A. A. Moustafa, J. C. Jones, D. Mondal, M. Ferrer, A. B. Abdel-Mageed, Cancer Lett. 2017, 408, 73.

[118] Y. Yang, D. Jia, H. Kim, Z. Y. Abd Elmageed, A. Datta, R. Davis, S. Srivastav, K. Moroz, B. E. Crawford, K. Moparty, R. Thomas, R. S. Hudson, S. Ambs, A. B. Abdel-Mageed, Clin. Cancer Res. 2016, 22, 1744.

[119] F. Frank, N. Sonenberg, B. Nagar, Nature 2010, 465, 818.

[120] J. Choe, H. Cho, S. G. Chi, Y. K. Kim, FEBS Lett. 2011, 585, 2682.

[121] B. Nawalpuri, S. Ravindran, R. S. Muddashetty, Front. Mol. Biosci. 2020, 7, 8.

[122] D. J. Gibbings, C. Ciaudo, M. Erhardt, O. Voinnet, Nat. Cell Biol. 2009, 11, 1143.

[123] M. Valladares-Ayerbes, M. Blanco-Calvo, M. Reboredo, M. J. Lorenzo-Patiño, P. Iglesias-Díaz, M. Haz, S. Díaz-Prado, V. Medina, I. Santamarina, S. Pértega, A. Figueroa, L. M. Antón-Aparicio, Int. J. Mol. Sci. 2012, 13, 4367.

[124] M. C. Lin, W. H. Kuo, S. Y. Chen, J. Y. Hsu, L. Y. Lu, C. C. Wang, Y. J. Chen, J. S. Tsai, H. J. Li, EMBO Rep. 2024, 25, 2441.

[125] R. M. Ferraiuolo, K. C. Manthey, M. J. Stanton, A. A. Triplett, K. U. Wagner, Cancers 2020, 12, 450.

[126] Y. Qiu, P. Li, Z. Zhang, M. Wu, Front. Oncol. 2021, 11, 664904.

[127] A. J. McKenzie, D. Hoshino, N. H. Hong, D. J. Cha, J. L. Franklin, R. J. Coffey, J. G. Patton, A. M. Weaver, Cell Rep. 2016, 15, 978.

[128] M. J. Shurtleff, M. M. Temoche-Diaz, K. V. Karfilis, S. Ri, R. Schekman, eLife 2016, 5, e19276.

[129] M. J. Shurtleff, J. Yao, Y. Qin, R. M. Nottingham, M. M. Temoche-Diaz, R. Schekman, A. M. Lambowitz, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2017, 114, E8987.

[130] X. M. Liu, L. Ma, R. Schekman, eLife 2021, 10, e71982.

[131] C. Roden, A. S. Gladfelter, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2021, 22, 183.

[132] S. Markmiller, S. Soltanieh, K. L. Server, R. Mak, W. Jin, M. Y. Fang, E. C. Luo, F. Krach, D. Yang, A. Sen, A. Fulzele, J. M. Wozniak, D. J. Gonzalez, M. W. Kankel, F. B. Gao, E. J. Bennett, E. Lécuyer, G. W. Yeo, Cell 2018, 172, 590.

[133] R. Wang, L. Cao, R. F. Thorne, X. D. Zhang, J. Li, F. Shao, L. Zhang, M. Wu, Sci. Adv. 2021, 7, eabe5708.

[134] Y. Teng, Y. Ren, X. Hu, J. Mu, A. Samykutty, X. Zhuang, Z. Deng, A. Kumar, L. Zhang, M. L. Merchant, J. Yan, D. M. Miller, H. G. Zhang, Nat. Commun. 2017, 8, 14448.

[135] T. Martins-Marques, M. C. Costa, S. Catarino, I. Simoes, T. Aasen, F. J. Enguita, H. Girao, EMBO Rep. 2022, 23, e54312.

[136] J. R. Chevillet, Q. Kang, I. K. Ruf, H. A. Briggs, L. N. Vojtech, S. M. Hughes, H. H. Cheng, J. D. Arroyo, E. K. Meredith, E. N. Gallichotte, E. L. Pogosova-Agadjanyan, C. Morrissey, D. L. Stirewalt, F. Hladik, E. Y. Yu, C. S. Higano, M. Tewari, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2014, 111, 14888.

[137] J. Wang, L. Wang, Z. Lin, L. Tao, M. Chen, Mol. Med. Rep. 2014, 9, 125.

[138] R. Chen, Z. Kang, W. Li, T. Xu, Y. Wang, Q. Jiang, Y. Wang, Z. Huang, X. Xu, Z. Huang, J. Extracell. Vesicles 2024, 13, e12490.

[139] N. Yim, S. W. Ryu, K. Choi, K. R. Lee, S. Lee, H. Choi, J. Kim, M. R. Shaker, W. Sun, J. H. Park, D. Kim, W. D. Heo, C. Choi, Nat. Commun. 2016, 7, 12277.

[140] Y. Ye, X. Zhang, F. Xie, B. Xu, P. Xie, T. Yang, Q. Shi, C. Y. Zhang, J. Chen, X. Jiang, J. Li, Biomater. Sci. 2020, 8, 2966.

[141] W. Yang, X. Wang, D. Zheng, J. Feng, W. Kong, Y. Li, G. Ma, W. Wei, Y. Tao, Cell Rep. Med. 2025, 6, 102052.

[142] S. A. A. Kooijmans, C. G. Aleza, S. R. Roffler, W. W. van Solinge, P. Vader, R. M. Schiffelers, J. Extracell. Vesicles 2016, 5, 31053.

[143] Y. Liang, X. Xu, L. Xu, Z. Iqbal, K. Ouyang, H. Zhang, C. Wen, L. Duan, J. Xia, Theranostics 2022, 12, 4866.

[144] M. Somiya, S. Kuroda, Mol. Pharm. 2022, 19, 2495.

[145] F. Manfredi, P. Di Bonito, C. Arenaccio, S. Anticoli, M. Federico, in Lentiviral Vectors and Exosomes as Gene and Protein Delivery Tools, Vol. 1448 (Ed: M. Federico), Humana Press, New York, NY 2016, pp. 249–260.

[146] Y. Liu, Y. Zeng, H. B. Si, L. Tang, H. Q. Xie, B. Shen, Am. J. Sports Med. 2022, 50, 1088.

[147] R. Garcia-Martin, G. Wang, B. B. Brandão, T. M. Zanotto, S. Shah, S. Kumar Patel, B. Schilling, C. R. Kahn, Nature 2022, 601, 446.

[148] F. X. Wang, G. Mu, Z. H. Yu, Z. S. Qin, X. Zhao, Z. A. Shi, X. Fan, L. Liu, Y. Chen, J. Zhou, Curr. Issues Mol. Biol. 2025, 47, 127.

[149] S. Salunkhe, N. Dheeraj, M. Basak, D. Chitkara, A. Mittal, J. Control. Release 2020, 326, 599.

[150] C. A. Parada, I. P. de Oliveira, M. C. F. Gewehr, J. A. Machado-Neto, K. Lima, R. A. S. Eichler, L. R. Lopes, L. R. G. Bechara, J. C. B. Ferreira, W. T. Festuccia, L. Censoni, I. L. S. Tersariol, E. S. Ferro, Cells 2022, 11, 385.

[151] T. Inobe, R. Sakaguchi, T. Obita, A. Mukaiyama, S. Koike, T. Yokoyama, M. Mizuguchi, S. Akiyama, FEBS Lett. 2024, 598, 2292.

[152] J. G. Lundgren, M. G. Flynn, K. List, Biol. Chem. 2025, 406, 1.

[153] T. Kinoshita, Open Biol. 2020, 10, 190290.

[154] L. Qiao, J. Hu, X. Qiu, C. Wang, J. Peng, C. Zhang, M. Zhang, H. Lu, W. Chen, Autophagy 2023, 19, 2837.

[155] J. V. Ferreira, A. da Rosa Soares, J. Ramalho, C. Máximo Carvalho, M. H. Cardoso, P. Pintado, A. S. Carvalho, H. C. Beck, R. Matthiesen, M. Zuzarte, H. Girão, G. van Niel, P. Pereira, Sci. Adv. 2022, 8, eabm1140.

[156] M. do C. Costa, Curr. Opin. Neurol. 2020, 33, 519.

[157] R. Kojima, D. Bojar, G. Rizzi, G. C. E. Hamri, M. D. El-Baba, P. Saxena, S. Ausländer, K. R. Tan, M. Fussenegger, Nat. Commun. 2018, 9, 1305.

[158] R. Reshke, J. A. Taylor, A. Savard, H. Guo, L. H. Rhym, P. S. Kowalski, M. T. Trung, C. Campbell, W. Little, D. G. Anderson, D. Gibbings, Nat. Biomed. Eng. 2020, 4, 52.

[159] L. Alvarez-Erviti, Y. Seow, H. Yin, C. Betts, S. Lakhal, M. J. A. Wood, Nat. Biotechnol. 2011, 29, 341.

[160] M. E. Hung, J. N. Leonard, J. Extracell. Vesicles 2016, 5, 31027.

[161] L. Barile, V. Lionetti, E. Cervio, M. Matteucci, M. Gherghiceanu, L. M. Popescu, T. Torre, F. Siclari, T. Moccetti, G. Vassalli, Cardiovasc. Res. 2014, 103, 530.

[162] O. P. B. Wiklander, J. Z. Nordin, A. O’Loughlin, Y. Gustafsson, G. Corso, I. Mäger, P. Vader, Y. Lee, H. Sork, Y. Seow, N. Heldring, L. Alvarez-Erviti, C. E. Smith, K. Le Blanc, P. Macchiarini, P. Jungebluth, M. J. A. Wood, S. E. Andaloussi, J. Extracell. Vesicles 2015, 4, 26316.

[163] S. Zhao, Y. Di, H. Fan, C. Xu, H. Li, Y. Wang, W. Wang, J. Wang, Mol. Biomed. 2024, 5, 60.

[164] Y. Sun, F. Sun, W. Xu, H. Qian, Tissue Eng. Regen. Med. 2023, 20, 157.

[165] D. R. Serrano, F. Juste, B. J. Anaya, B. I. Ramirez, S. A. Sánchez-Guirales, J. M. Quispillo, E. M. Hernandez, J. A. Simon, J. M. Trallero, C. Serrano, S. Rawat, A. Lalatsa, Pharmaceutics 2025, 17, 1336.

[166] T. Sun, C. Jiang, Adv. Drug Deliv. Rev. 2023, 196, 114773.

[167] Y. Liang, L. Duan, J. Lu, J. Xia, Theranostics 2021, 11, 3183.

[168] L. Lattanzi, M. Federico, Vaccine 2012, 30, 7229.

[169] S. B. Arya, S. P. Collie, C. A. Parent, Trends Cell Biol. 2024, 34, 90.

[170] H. I. Kim, J. Park, Y. Zhu, X. Wang, Y. Han, D. Zhang, Exp. Mol. Med. 2024, 56, 836.

[171] J. Y. Y. Yap, L. S. H. Goh, A. J. W. Lim, S. S. Chong, L. J. Lim, C. G. Lee, Cancers 2023, 15, 3749.

[172] H. Yin, J. Xie, S. Xing, X. Lu, Y. Yu, Y. Ren, J. Tao, G. He, L. Zhang, X. Yuan, Z. Yang, Z. Huang, Cell Rep. Med. 2024, 5, 101689.

[173] S. Park, Y. Kim, J. H. Kim, H. Kim, E. Kim, G. Koo, Y. Lee, Anal. Chem. 2025, 97, 15290.

[174] H. Shin, B. H. Choi, O. Shim, J. Kim, Y. Park, S. K. Cho, H. K. Kim, Y. Choi, Nat. Commun. 2023, 14, 1644.

[175] Z. Yang, T. Tian, J. Kong, H. Chen, Anal. Chem. 2025, 97, 4643.

[176] H. Lu, J. Zhang, T. Shen, W. Jiang, H. Liu, J. Su, Extracell. Vesicles Circ. Nucleic Acids 2025, 6, 522.

[177] M. Li, H. Huang, X. Wei, H. Li, J. Li, B. Xie, Y. Yang, X. Fang, L. Wang, X. Zhang, H. Wang, Y. Lin, D. Wang, Y. Wang, T. Zhao, J. Sheng, X. Hao, M. Yan, L. Xu, Z. Chang, Signal. Transduct Target. Ther. 2025, 10, 179.

[178] M. Y. Shie, S. W. Huang, Y. Chen, M. C. Chen, C. M. Pan, C. Y. Chen, Y. H. Lin, M. H. Yu, K. W. Kan, S. C. Chiu, H. C. Ho, D. Y. Cho, Nat. Commun. 2025, 16, 11308.

RIGHTS & PERMISSIONS

2026 The Author(s). Interdisciplinary Medicine published by Wiley-VCH GmbH on behalf of Nanfang Hospital, Southern Medical University.