肿瘤、中风、皮肤烧伤、肌肉骨骼,外泌体治疗范围越来越广
2021年3月30日/医麦客新闻 eMedClub News/--外泌体(Exosomes)是1983年Johnstone等人首次在体外培养的绵羊红细胞上清液中被发现,它是由细胞分泌的一种细胞外膜状脂质囊泡,大小在30-140nm之间,体积小,结构简单。
外泌体在细胞间通讯中发挥重要作用,在细胞间物质运输和信号交流中发挥重要作用。人体的几乎所有细胞都会分泌外泌体,血液、唾液、脑脊液、母乳等体液中都有外泌体的分布。
2007年,Valadi等人首次发现外泌体包含RNA和microRNA,并且携带的RNA具有一定的生物学活性,随着外泌体携带物质的逐渐发现,外泌体携带的蛋白质、脂质和RNA在细胞间信息交换和遗传物质转移中的重要作用日益成为疾病发生、治疗和预防等领域的研究热点。
外泌体治疗研究领域
肿瘤
外泌体在肿瘤的免疫疗法中发挥重要作用。在免疫治疗过程中,由于机体无法产生肿瘤特异性T细胞,无法识别肿瘤细胞导致肿瘤快速发展,为了提高免疫识别概率,研究人员利用外泌体可以将膜蛋白或其内容物转移至受体细胞和/或可以直接与受体细胞膜融合的特点,对肿瘤细胞进行修饰,改变肿瘤细胞表型,提高肿瘤免疫原性。
2020年9月15日,Codiak宣布开始在受试者体内给药新型外泌体治疗候选药物exoIL-12的Ⅰ期临床试验。exoIL-12就是使用Codiak专有的engEx平台进行工程设计,在外泌体表面携带IL-12,将IL-12递送到肿瘤微环境(TME)中,在增强IL-12的剂量控制的同时限制其全身暴露和相关毒性。最终的治疗目标包括皮肤T细胞淋巴瘤(CTCL)、黑色素瘤、默克尔细胞癌、卡波西肉瘤、多形性胶质母细胞瘤和三阴性乳腺癌。
中风
中风是全球死亡和长期残疾的主要原因,目前临床上治疗中风的方法是静脉溶栓治疗和降压治疗,但治疗时间窗较窄,最佳治疗时间窗为3-4.5个小时,时间越长,治疗难度越大,术后后遗症越多,预后越差,研究者一直在寻找新的治疗方法。
2020年初佐治亚大学(UGA)的研究人员宣布一种外泌体疗法治疗中风的思路,即通过用神经干细胞源性细胞外囊泡(NSC EV)治疗猪的缺血性中风。
早在2018年5月,该研究团队在期刊Stroke上发表了一篇论文,研究证明了在大型动物模型(猪)中,神经干细胞源性细胞外囊泡(NSC EV)可以显著改善猪大脑中动脉闭塞(MCAO)缺血性中风模型的神经组织的功能。
同时又研究表明,在解剖学上,猪的大脑与人的大脑相似,相同的蛋白质可达60%以上,所以该研究对于人类来说颇有价值。
心血管疾病
细胞移植在心血管疾病治疗领域具有诱人潜力,美国阿拉巴马大学伯明翰分校张建一教授、同济大学附属东方医院高崚研究员团队合作,在Science Translational medicine杂志上发表封面文章,报道了由人诱导多能干细胞(hiPSCs)衍生的心脏细胞外泌体,可改善猪心肌梗死的恢复,而不会增加心律失常并发症的发生率,为心肌损伤提供了无细胞治疗的新选择。
该研究在心肌梗死的猪模型中比较了人类诱导多能干细胞(hiPSCs)衍生的心肌细胞、内皮细胞和平滑肌细胞的混合移植和这些细胞产生的外泌体的移植效果。他们发现细胞、细胞碎片和外泌体移植组的心脏功能有类似的改善,且没有发现增加心律失常。这表明外泌体具有成为心血管疾病疗法的潜力。
皮肤烧伤
2020年7月,Stem Cell Reviews and Reports 刊出,来自人脐带间充质干细胞的外泌体通过递送血管生成素-2增强血管生成,从而促进皮肤伤口愈合。结果表明,hucMSC-Ex衍生的Ang-2在HUVEC的管形成和促进血管生成中起着重要作用。
肌肉骨骼疾病
许多研究表明骨微环境中的细胞可以分泌外泌体来调节骨吸收和骨形成。成骨细胞来源的外泌体携带潜在的成骨相关信号通路,如可能参与骨形成的真核起始因子-2途径。矿化成骨细胞的外泌体可促进骨髓基质细胞向成骨细胞的分化。破骨细胞的外泌体通过外泌体miRNAs(包括miR-214-3p和miR-23a-5p)抑制成骨细胞功能、成骨分化和骨形成。骨细胞来源的外泌体中含有miR-218,在肌抑制素介导的成骨细胞分化抑制中发挥重要作用。此外,间充质干细胞可产生和释放外泌体,参与维持骨内稳态。
除了上述领域外,外泌体递送治疗也随着医学的发展在越来越多的疾病领域得到运用。在治疗领域中,由于外泌体具有具有生物相容性,在适当的时候具有免疫惰性,并且可以有效地到达目标,而不会危害附近健康的正常细胞,外泌体还通常被开发作为递送载体,负责将一些药物分子(蛋白质,抗体和核酸)递送到靶细胞中。包括礼来、罗氏、武田、Sarepta等公司都重点关注外泌体递送技术。
生物药创新技术大会(BPIT)即将于2021年4月9日-10日在上海拉开序幕,四大分会场,精彩纷呈(点击查看焦点议题)。成功报名上海2021 BPIT大会的参会嘉宾,在大会现场可获赠由医麦客传媒旗下星耀研究院出品的《CAR-T细胞治疗产业研究报告》2021.V3.1限量版。
小结
近年来,外泌体基础科研的指数不断攀升,2019年度国家自然科学基金申请项目评审结果中,外泌体相关的中标项目总计600项,总金额达2.54亿元,较去年1.76亿元增长44.5%。
目前,国内也涌现了不少外泌体企业,例如北京恩泽康泰、厦门艾赛生物、广州锐博生物、辽宁润基生物等等不少公司。
国内外对于外泌体的研究热度日益增高,未来的前景一片光明,我们希望新的技术能给更多的患者带来希望和健康。在2021年4月即将举行的生物药创新技术大会上,西比曼生物再生医学事业部总经理戴成祥将对于以《干细胞外泌体治疗产品发展路径》为主题进行演讲报告,让我们共同期待,生物医药的新方向,新前景。
戴成祥西比曼生物再生医学事业部总经理
干细胞外泌体治疗产品发展路径
会场:第三届国际干细胞产业转化领袖峰会
时间:2021年4月9日 11:45-12:15
参考资料: