喜！外泌體已經從小規模生產大步邁向臨床治療！

新聞 03-31

乾貨 | 靠譜 | 實用

導讀

細胞外囊泡，特別是外泌體，正在迅速成為新的治療平台。然而，目前鮮有臨床研究，也沒有明確詳細的製造過程。隨著外泌體逐漸引入臨床，更為迫切的是確保它們能夠在適當的規模下經濟高效地生產。研究人員正在研究外泌體製造技術和製作策略，並考慮將其從小規模生產應用到臨床中去。

細胞外泌體：囊泡的發生，

遺傳功能和臨床相關性

活細胞將囊泡釋放到局部環境中，研究不同細胞外泌體類型的潛在治療益處得到了令人興奮的發現，這些結果導致可能將外泌體用作新的候選治療劑。

越來越多的幹細胞研究揭示幹細胞治療效果的作用模式主要通過旁分泌信號傳導產生。事實上，損傷後組織再生研究已經揭示，外泌體的再生效應可能與親本細胞的再生效應在促進實驗動物模型（包括中風，創傷性腦損傷，肺動脈高壓和傷口癒合）中的再生和功能恢復方面一樣強。

外泌體是在細胞之間轉移生物活性蛋白質和遺傳物質的有效通信載體。外泌體的內容物確保了持續的治療效果，並且可在移植的細胞中長時間轉移目標物。

外泌體的發生與結構

外泌體作為治療劑的生物學和臨床基礎

人們普遍認為，外泌體具有反映產生它們源細胞表型的生物學特徵功能。出於這個原因，外泌體在臨床上有著多種多樣潛在的應用前景。

一方面，基於獨特的miRNA譜和其他具有病理傳播效應，外泌體已被提議作為癌症診斷的生物標誌物，如卵巢癌，膠質母細胞瘤，黑色素瘤前列腺癌和結腸癌等。同樣，它們可能被用作傳染病的生物標記物，因為它們可以傳播感染特異性元素。例如，從感染了丙型肝炎病毒的Huh7.5細胞系中分離出來的外泌體可以感染原代人類肝細胞。另一方面，它們也可以作為細胞信號傳導的有效介質。

外泌體與幹細胞移植

細胞培養的局限性

外來體是細胞的分泌產物，因此，它們的生產依賴於以不改變細胞表型的方式生產大量細胞的能力。從使用常規小規模細胞培養過渡到可擴展細胞培養平台的變化可能改變外泌體的組成和功能。但高開發成本和監管以及市場的不確定性，使大規模的幹細胞培養仍然處在向市場交付穩定且有效產品的提速步驟。

因此，生產大量幹細胞的條件培養基成為主要限制條件。在一項全球調查中顯示，儘管83％的研究人員使用細胞培養產生的材料，但77％的受訪者使用的原材料仍少於100毫升。

分析挑戰

毫無疑問，上游細胞培養和下游加工進步將推動外泌體向常規生產。然而，同樣重要的並且支持這些進步的是，能夠比目前實現更好地衡量和檢測外泌體產品。如果過程是這樣，那麼解決過程開發和擴大外來體產品將會更容易。

外泌體界已經為外來體提供廣泛的定義並為其鑒定提供標準。國際細胞外泌體學會（ISEV）建立了一套標準，用於對外泌體進行蛋白質組學鑒定，並提供最低限度的要求。

病毒隔離：外泌體應用的新挑戰？

就產品安全性而言，作為衍生自哺乳動物細胞的療法，還存在共分離內源性病毒的風險。當然，如果活細胞本身被用作治療，而外泌體產物是次級產物，那麼篩選外來物質如病毒將是先決條件，並且會降低高滴度進入最終產品的風險。相反，細胞中低通量且不可觀察或未篩選的內容可能由於下游加工步驟而高度集中，其中許多將與用於病毒疫苗生產的步驟類似，這是由於尺寸和物理上的相似性病毒與外來體之間的特性。此外，如果用於產生作為藥物遞送或基因編輯的外泌體的專用細胞系是重組蛋白和抗體生產系統而存在的，此時必須仔細檢查外泌體與任何可能存在的病毒分離的方法。

為了將外泌體作為一種新的醫療保健治療工具，還有許多問題和障礙需要克服。這些挑戰將以多種形式出現：從調度和批次再現性，到穩健性和經濟可行性，以及徹底確定產品本身有意義的關鍵質量屬性。至關重要的是，這些問題需要在臨床驗證研究的同時進行充分調查，然後才能將外泌體輸送到臨床上供患者安全使用。

參考文獻

Ivano LuigiColao, Randolph Corteling, Daniel Bracewell, IvanWall. Manufacturing Exosomes: A Promising Therapeutic Platform

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