干細(xì)胞行業(yè)新寵——外泌體治療候選藥物

外泌體是納米級(jí)大小的膜封閉囊泡，含有生物活性分子，包括蛋白質(zhì)，RNA和miRNA。它們充當(dāng)信使來(lái)調(diào)節(jié)鄰近細(xì)胞的功能。臨床前研究表明，在某些情況下，外源性給予的外泌體可以重新指導(dǎo)細(xì)胞活動(dòng)，從而發(fā)揮其治療潛力。由外泌體介導(dǎo)的遞送具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1、具有高度生物相容性，如果它們來(lái)自適當(dāng)?shù)募?xì)胞（例如間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）或未成熟的DC），則同時(shí)具備免疫惰性；2、能夠穿越人體厚實(shí)的組織屏障，如血腦屏障（BBB）等。正常情況下，外泌體可以直接用作和免疫調(diào)節(jié)的潛在治療劑。

外泌體形態(tài)

1、外泌體直接作為組織再生治療劑

細(xì)胞通常通過(guò)外泌體進(jìn)行通信，細(xì)胞釋放的納米大小的“信息包”被附近的其他細(xì)胞吸收。這些“信息包”含有多種蛋白質(zhì)，遺傳物質(zhì)和其他能夠誘導(dǎo)受體細(xì)胞功能變化的載體。在某些條件下，干細(xì)胞產(chǎn)生的外泌體具有修復(fù)和再生功能。在不同的細(xì)胞的狀態(tài)及其環(huán)境刺激下，干細(xì)胞具有傳遞不同信息并誘導(dǎo)不同功能變化的能力。外泌體作為再生療法藥物具有以下優(yōu)點(diǎn)：

通常發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞衍生的外泌體比細(xì)胞具有更低的免疫原性。因此，可以使用具有可忽略的免疫原性的 外泌體可以更容易地開發(fā)“現(xiàn)成”產(chǎn)品。

外泌體可以在沒(méi)有冷凍防腐劑的情況下，在-20°C下儲(chǔ)存6個(gè)月，同時(shí)不會(huì)損失其生化活性。

外泌體的一個(gè)重要特征是包封，可以保護(hù)其內(nèi)容物免于降解，從而防止某些活性成分快速降解。

外泌體在培養(yǎng)物中的耐久性允許從細(xì)胞培養(yǎng)基中富集大量外泌體。

通過(guò)改變細(xì)胞環(huán)境，來(lái)改變外泌體功能。

在2018年4月，美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)了Aegle公司的首個(gè)細(xì)胞外囊泡新藥（IND）申請(qǐng)，以開始用于燒傷患者的臨床試驗(yàn)。該公司通過(guò)專門的技術(shù)分離純化間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的細(xì)胞外囊泡（EV），以治療嚴(yán)重的皮膚病，包括燒傷和大皰性表皮松解癥。由于傳統(tǒng)技術(shù)的分離過(guò)程會(huì)對(duì)EV造成結(jié)構(gòu)或功能損壞，可在豬傷口模型中引發(fā)免疫反應(yīng)，導(dǎo)致不良炎癥和傷口無(wú)法愈合；然而采用該公司技術(shù)得到的EV，在同一模型中可加速愈合，最小化/消除疤痕，并促進(jìn)血管和神經(jīng)再生以及毛囊生長(zhǎng)。

ReNeuron公司擁有兩大核心干細(xì)胞技術(shù)：CTX神經(jīng)細(xì)胞系和人視網(wǎng)膜祖細(xì)胞（hRPC）。目前該外泌體平臺(tái)正在通過(guò)一系列潛在適應(yīng)癥產(chǎn)生令人鼓舞的早期臨床前數(shù)據(jù)。該公司第一個(gè)CTX神經(jīng)細(xì)胞衍生的外泌體治療候選藥物，在設(shè)計(jì)的臨床前疾病模型中已經(jīng)證明既可作為新型治療物也可作為藥物遞送載體。

2、外泌體可作為藥物遞送的載體

外泌體的兩個(gè)固有特征為藥物遞送提供了巨大潛力：它們的膜組成和免疫沉默性質(zhì)。1、外泌體的復(fù)雜膜組成允許它們傳遞生物信息，從而以兩種方式改變受體細(xì)胞的行為（通過(guò)有效地進(jìn)入靶細(xì)胞或通過(guò)與細(xì)胞表面上的蛋白質(zhì)相互作用）。2、外泌體本質(zhì)上被認(rèn)為是逃避免疫系統(tǒng)，身體允許外泌體穿過(guò)，如血腦屏障 （BBB）由于其獨(dú)特的能力，越來(lái)越多地研究人員將外泌體視為藥物遞送的載體。

外泌體科學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)先公司—Capricor，擁有從心臟球源細(xì)胞（CDC）中分離純化外泌體技術(shù)。項(xiàng)目 CAP-2003提供了獨(dú)特的潛力，不僅可以作為提供治療的載體，還可以作為治療藥物。臨床前研究表明CAP-2003具有治療炎癥和纖維化疾病、Duchenne肌營(yíng)養(yǎng)不良癥的潛力，發(fā)現(xiàn)它們可以減少細(xì)胞死亡并減少纖維化或瘢痕形成。

Codiak也建立了一個(gè)專有的外泌體工程和制造技術(shù)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)精確的靶向治療，為治療疾病的開發(fā)打開了大門，解決目前難以或無(wú)法治療的各種疾病。該公司的平臺(tái)能夠設(shè)計(jì)具有針對(duì)特定細(xì)胞內(nèi)靶標(biāo)的單個(gè)和多個(gè)有效載荷的外泌體。通過(guò)納米級(jí)膜囊，可將蛋白質(zhì)，脂質(zhì)，核酸和小分子輸送到各種細(xì)胞類型。目前Codiak正在在德克薩斯大學(xué)安德森癌癥中心開發(fā)一種新型胰腺癌治療候選藥物。

3、外泌體作為腫瘤發(fā)生的早期“哨兵”

外泌體的精細(xì)調(diào)節(jié)的方式反映了活細(xì)胞釋放納米膜囊泡的重要性。這些微小的脂質(zhì)囊泡可作為親本細(xì)胞的真正替代品：它們攜帶特定的有效載荷（蛋白質(zhì)，脂質(zhì)，核酸等）。因此選擇性分離和分析循環(huán)腫瘤來(lái)源的外泌體，可以使真正的非侵入性腫瘤組織活檢成為可能（見(jiàn)表 1）。目前的癌癥診斷總是伴隨著高成本和相當(dāng)大的患者不適，篩查測(cè)試僅適用于少數(shù)實(shí)體腫瘤，并且缺乏適當(dāng)?shù)墓ぞ吆蜕飿?biāo)記物，造成大多數(shù)腫瘤在早期階段未被檢測(cè)到。

Exosome Sciences公司與Aethlon Medical（納斯達(dá)克代碼：AEMD）合作，發(fā)現(xiàn)基于外泌體的生物標(biāo)記物，用于診斷和監(jiān)測(cè)阿爾茨海默?。ˋD），慢性創(chuàng)傷性腦病（CTE）和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病。目前正在推進(jìn)TauSome?生物標(biāo)志物（也稱為外泌體tau）作為血液檢測(cè)的基礎(chǔ)，以診斷個(gè)體的CTE情況。慢性創(chuàng)傷性腦?。–TE）是一種在運(yùn)動(dòng)員，退伍軍人和其他具有重復(fù)頭部撞擊史的人中發(fā)現(xiàn)的大腦疾病，這種類型的創(chuàng)傷可以引發(fā)腦組織的進(jìn)行性退化，包括形成一種叫做tau的蛋白質(zhì)的異常形式。在最近的一項(xiàng)研究中，觀察到與同齡對(duì)照組相比，NFL球員的TauSome水平顯著升高。高TauSome水平也與評(píng)估認(rèn)知下降等不良表現(xiàn)相關(guān)。該研究的初步結(jié)果發(fā)表在阿爾茨海默病雜志上。

表1 外泌體內(nèi)容物作為腫瘤的潛在診斷標(biāo)志物

總之，近幾年對(duì)外泌體的研究文章數(shù)量呈井噴式發(fā)展，無(wú)論是它的提取工藝還是作為新型的疾病診斷標(biāo)志物、納米藥物載體、以及治療試劑和藥物作用靶標(biāo)都有了全面的認(rèn)識(shí)。相信在新的一年里，外泌體有希望成為人們通向健康大門的橋梁，讓我們拭目以待!