何謂外泌體

從不被重視的細胞垃圾到炙手可熱的生醫新星？！

外泌體（Exosomes）是細胞所分泌30-150奈米大小之微型囊泡，由細胞內部形成，然後釋放到細胞外。 這些微小囊泡主要由脂質雙層所構成，內部含有蛋白質、核酸、脂質和其他生物活性分子。 外泌體起初被認為是細胞中代謝廢物的清除方式，研究後發現現在被廣泛認為會參與在細胞間的通訊。它們可以在不同細胞和組織之間傳遞訊息，調節多種生物學過程。 外泌體在多個生理和病理過程中都發揮關鍵作用，包括免疫反應、細胞增殖、發育、血管生成、抗老化以及腫瘤進展。由於各種細胞都能分泌出其所特有之外泌體，並攜帶相對應之生物分子，如microRNA和蛋白質，外泌體在生物醫學研究中引起了廣泛的興趣。 科學家認為，外泌體有望用於診斷疾病、傳遞藥物、治療疾病，並作為了解疾病機制的窗口。

外泌體作為細胞間訊息傳遞之橋梁

臍帶間質幹細胞將攜帶的活性因子轉移到其他細胞以傳遞信號，從而促進與鄰近細胞的細胞間通訊，或影響遠端目標細胞的功能，具有安全性高、不易引發排斥、可穿透血腦屏障(BBB)、抗發炎、延緩衰老等優勢。

外泌體的臨床醫學利用價值

外泌體具有廣泛的臨床醫學應用潛力。其主要價值體現在以下三個方面：

Value 1

疾病治療

外泌體治療是一種創新的生物醫學方法，透過利用細胞釋放的微小囊泡來治療多種疾病。外泌體包含許多的生物分子，如蛋白質、核酸和脂質，具有調控細胞訊號、抑制發炎、促進組織修復、減輕細胞凋亡等功能。它在癌症、心血管疾病、神經退化性疾病等領域顯示出潛在療效。

Value 2

藥物傳遞

外泌體可作為藥物傳遞的載體，將治療藥物封裝在其中，以提高藥物穩定性和生物利用度。這種方法在治療癌症、神經退化性疾病和發炎性疾病方面具有巨大潛力。外泌體可以幫助藥物準確地遞送至目標細胞或組織，降低毒性並提高治療效果。

Value 3

疾病診斷

外泌體攜帶豐富的生物分子訊息，包括蛋白質、核酸和脂質，透過分析其成分可以檢測疾病標記。這對於早期癌症診斷、疾病監測和預後評估非常有幫助。外泌體的組成可以反映疾病進展，並為監測治療效果提供基礎。

外泌體治療優點

幹細胞外泌體治療模式是一種新興的醫學方法，優點在於其多方面的應用以及在治療退化性疾病方面的潛在效益。

安全性
外泌體治療通常不會引起免疫反應或排斥反應。
精確性
外泌體可以透過工程手段進行精確修改，以傳遞特定的藥物或分子，從而更有針對性地治療退化性疾病。
多領域應用
外泌體可用於治療各種退化性疾病，如阿茲海默症、帕金森氏症、肌萎縮性側索硬化症等，為多個領域的醫學研究提供了廣闊的前景。
組織修復
外泌體中的生物活性分子可以促進受損組織的再生和修復，有助於減輕退化性疾病的症狀和進展。

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  細胞外泌體治療 幹細胞治療
生物安全及相容性 安全及相容性較高，不涉及免疫問題 可能引發異體免疫排斥
製程 細胞外泌體生產過程 品質可控 細胞培養有個體差異 導致品質不一
保存 以製劑保存，較為容易 需在特殊細胞培養條件下保存，相對複雜
治療特色 抑制發炎
促進細胞增殖
組織修復
免疫調節
可通過血腦屏障		 可分化成不同類型的細胞，促進細胞修復及 組織再生。
治療風險 在人體中不會自行 複製，可排除致癌風險 在人體中可自行複製，有致癌風險

艾萬霖核心技術與優勢

艾萬霖採用「臍帶間質幹細胞」，細胞最年輕且具許多再生因子

間充質幹細胞（MSCs）來自不同來源，包括臍帶幹細胞（UC-MSC）、脂肪幹細胞（AD-MSC）和骨髓幹細胞（BM-MSC）。相對其他幹細胞，臍帶幹細胞具有易取得、免疫排斥風險低和豐富細胞數量的優勢。研究顯示，臍帶幹細胞和骨髓幹細胞的外泌體（EV）相似，但臍帶幹細胞外泌體產量較高。臍帶間質幹細胞外泌體（UC-MSCsEVs）與退化性疾病緊密相關，具有抗發炎和抗氧化特性，可減輕細胞凋亡並促進組織修復。因此，臍帶間質幹細胞外泌體可能成為治療退化性疾病的潛在選擇。

 

純化技術

外泌體純化技術傳統上有超高速離心、密度梯度離心、聚合物沉澱以及免疫沉澱等作法。其優點可使用於小量純化製備進行，但整體所花的時間長、無法大量收集、純度不高以及無法在產業界上應用。目前在產業界最常使用的純化方法為尺寸排阻層析法、切向流過濾等作法，可大量製備，縮短時程以及提高純度等功能。然而單位體積的濃度卻無法與傳統法相比。艾萬霖採用兩段式串聯法進行外泌體的製備，不僅可大量製備、提高純度並且在單位體積的濃度亦可比擬傳統法製程

專利及技術移轉

  1. 新型第 M642203 號:含外泌體的保養組合物容器結構
  2. 台寶生醫非專屬授權: 臍帶間葉幹細胞（umbilical cord-derived mesenchymal stem cells，UCMSC）量產培養技術
  3. 專利公告號 TWI722400B: 間質幹細胞之胞外泌體及其用途
  4. 專利公告號 TWI704923B: 包含胞外囊泡之製劑、用以製備該製劑之方法及其用途
  5. 外泌體放射線標記生體分佈追蹤 (專利申請中)

文獻發表

  1. Lin, T.-Y.; Chang, T.-M.; Huang, H.-C. Extracellular Vesicles Derived from Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells Attenuate Mast Cell Activation. Antioxidants 2022, 11, 2279.)
  2. Lin, T.-Y.; Chang, T.-M.; Tsai, W.-C.; Hsieh, Y.-J.; Wang, L.-T.; Huang, H.-C. Human Umbilical Cord Mesenchymal-Stem-Cell-Derived Extracellular Vesicles Reduce Skin Inflammation In Vitro. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 17109. https://doi.org/10.3390/ijms242317109
  3. In Vivo SPECT Imaging the Tc-99m Radiolabeled Exosomes from Human Umbilical Cord-derived Mesenchymal Stem Cells in Small Animals. (投稿中))