外泌體技術有望實現驗血準確診斷癌癥

起初，外泌體一直被認為是細胞碎片或細胞的廢棄物，是細胞排泄廢物的一種方式，不配擁有姓名與身份。直到研究人員逐漸發現外泌體可以介導細胞間通訊，攜帶核酸、蛋白質、脂質等多種生物大分子，并通過表面分子與受體細胞表面受體結合，將其內含物遞送至受體細胞內，進行細胞間的信息傳遞。在1987年才被正式命名為“Exosome”，即外泌體。

2013年諾貝爾生理學或醫學獎授予了發現并闡釋細胞囊泡運輸系統及其調控機制的三位科學家，自此外泌體研究已成為國際研究熱點。

▲圖?外泌體

細胞外囊泡（EVs），特別是外泌體（Exosome），正從學術的研究方向轉向生物技術領域，并向臨床方向發展。

所有的細胞都會分泌外泌體。但是比起正常細胞，病變的細胞尤其是腫瘤細胞會分泌更大量的外泌體。這些外泌體進入到外周血當中，可以被收集并作為一種腫瘤早期篩查的靶標。因此外泌體在近些年成為了液體活檢行業最熱門的話題之一。除此之外，外泌體由于其極高的穩定性和易于被細胞吸收的特點，可以作為一種優質的靶向給藥載體。

2016年，全球首個基于外泌體的癌癥診斷產品于美國上市，位于馬薩諸塞州劍橋市的Exosome Diagnostics公司推出的這一液體活檢產品標志著新興的外泌體生物學向成熟邁進了一步。

20世紀80年代首次描述的外泌體是所有活細胞都能分泌的一種微泡。胞內體膜與細胞質膜融合后將其內包含的微小膜泡釋放到細胞外形成外泌體，而不是與溶酶體融合被內部消化。它們包含胞質環境中富含的DNA，RNA，蛋白質和其它分析物；所以它們的內含物成分與其細胞來源有關?！八麄兙拖裼H本細胞生產的產品”，位于波士頓的哈佛醫學院放射學教授和系統生物學教授拉爾夫·惠斯勒說。

2018年8月8號，又一篇關于外泌體的重磅報道“Exosomal PD-L1 contributes to immunosuppression and is associated with anti-PD-1 response”發表在頂級期刊《Nature》上，為“癌癥如何在全身對抗免疫系統”這一難題帶來了顛覆性認識。

從患者血液中取得的微泡包含足夠的RNA用來分析和作為診斷使用。

近些年隨著液體活檢行業的興起，外泌體作為一種獨特的檢測靶標而備受關注，應用外泌體技術的相關公司也如雨后春筍般涌現。

Nature Biotechnology雜志最新發表文章，報道了多家大型制藥公司如禮來、武田、拜耳等押注外泌體（Exosomes）和其他細胞外囊泡（Extracellular Vesicles），作為核酸治療藥物遞送的一種手段。

外泌體新技術有望實現驗血準確診斷癌癥

傳統病理方案中，病人的病理要通過切除的患病組織來進行檢測，因此病理通常都要在開刀手術之后才可以獲知。這一情況首先不利于病人的治療進程，其次無法進行早期篩查。隨著醫學的發展，液體活檢以其樣品易于獲得且內容豐富的特點，受到了極大地關注。人們期望液體活檢可以在早篩和診斷方面輔助傳統方法，對病人的情況進行更準確的判斷。

液體活檢的主要目標有三類，循環腫瘤DNA（ctDNA），循環腫瘤細胞（CTC）和外泌體。除此之外還有血小板和最新發現的循環RNA，但目前并不熱門。

在三種主要液體活檢目標中，外泌體以其分布廣泛，含量高，結構穩定的特點成為了近期液體活檢行業最熱門的話題。所有細胞都會分泌外泌體，但是研究表明腫瘤細胞會分泌出比正常細胞更大量的外泌體。因此即使當前技術不能將來源于正常細胞和腫瘤細胞的外泌體完全分開，血液外泌體也可以一定程度上表征腫瘤的發展情況。

2021年7月，日本九州大學等開發出了可測量從癌細胞進入到血液中的微粒形狀的技術。如果能根據癌癥種類區分形狀，就有望通過血液檢查知道哪個內臟器官有癌癥。

這種微粒是直徑100納米左右的微小囊泡，叫做“外泌體(exosome)”。內部含有特定的蛋白質和被稱為“MicroRNA（小分子核糖核酸）”的物質。大多細胞都會釋放這種微粒，而癌細胞釋放得特別多。由于這一微粒有助于診斷癌癥，因此備受關注。這項成果由日本九州大學與名古屋大學、大阪大學及東京醫科大學共同發布。

研究小組在液體中混入外泌體，讓其從直徑約200納米的孔中通過。調查外泌體通過孔時的電流變化，可以判斷出球形及橢圓形等形狀。據稱10分鐘內可以檢測200～300個微粒的形狀。

來自人類乳腺癌細胞的外泌體9成以上呈球形。來自肝癌細胞的外泌體呈球形及橢圓形等。

通過比較乳腺癌患者與健康人血液所含的外泌體的形狀，發現能以約8成的準確度判斷出有無乳腺癌。

如果知道每種癌癥容易釋放的外泌體的形狀，只需通過血液就可以診斷癌癥。九州大學希望提高準確度并作為癌癥診斷技術在幾年內確認有效性。

利用外泌體含有的MicroRNA及蛋白質診斷癌癥的技術此前就在推進開發。

不過，提取微量的MicroRNA及蛋白質需要先進的技術。如果只測量形狀就可以診斷，檢查將變得更加簡便。