什么是干细胞外泌体?

干细胞内外都存在一种叫做“外泌体”的微小囊泡。外泌体于1983年被发现,此后,生命科学领域对外泌体的研究取得了长足的进步。
有研究表明,体液可能与多种生理功能和疾病的发生有关。在医学领域,这已经催生了利用体液进行诊断的新方法。
预计未来将应用于再生医学领域。

外泌体如何发挥作用

外泌体含有称为微RNA的短链遗传序列。微RNA包含简洁的信息,人们认为这些信息是干细胞发挥作用的关键。加州大学圣地亚哥分校的一项研究表明,即使去除细胞核,干细胞仍然具有相同的药理作用,这意味着干细胞的药理作用主要来源于细胞外囊泡(EVs),例如外泌体。此外,外泌体天然来源于细胞,在人体内含量丰富,且副作用较少,因此被认为优于细胞疗法。

我院产生的外泌体的流动

注:外泌体通常几乎不可见,因此需要用激光照射外泌体,使其反射光线才能拍摄到图像。反射强度取决于颗粒大小和反射角度。
1996年,人们发现外泌体具有将物质运输到其他细胞的功能。此外,2007年,研究揭示外泌体含有大量遗传信息(以下简称microRNA),并且外泌体作为一种信使工具,在细胞间传递信息。

MSC外泌体治疗

引用:Venkat P、Chopp M、Chen J. (2018) 糖尿病卒中中的细胞疗法和外泌体疗法。干细胞转化医学

近年来,间充质干细胞(MSC)来源的外泌体被认为与MSC细胞治疗效果的机制有关。
这的重要性已在多篇论文中得到证实[1,2,3,4,5]。

干细胞疗法的优势包括明确的安全性和有效性风险、完善的法律法规以及清晰的临床应用路径。
与免费医疗通常需要的治疗内容和费用等有关的事项

外泌体与干细胞疗法的比较

・外泌体本身是分离纯化的细胞分泌成分,因此不存在像细胞疗法那样,治疗效果可能受到所给细胞局部状况影响的风险。
-由于它们比细胞小,因此理论上发生栓塞的可能性很低。
- 向目标组织转移性良好
・与细胞疗法相比,可以多次给药
・外泌体易于定量(颗粒数量)

・所需的细胞数量比细胞输注所需的细胞数量要多。
质量控制和生产管理尚未标准化。

ISEV旗下期刊《细胞外囊泡杂志》(Journal of Extracellular Vesicles)2019年刊对涉及MSC来源外泌体的疗法进行了定义[6,7,8]。然而,我院用于治疗目的的MSC外泌体的标准和表征遵循日本再生医学会提出的方法。
参考文献:外泌体生产管理实例(日本再生医学会)

*外泌体等的制备和处理概念(日本再生医学会,2021年3月10日)

(1)声明此药未经批准:此药在日本未经批准,将由您自费购买。
*公共救济制度(药品不良反应受害者救济制度、生物制品感染受害者救济制度等)不适用于未经批准的药品。
(2)披露获取来源等:本药品为本厂自制。
(3)国内已批准的具有相同成分和疗效的药物的供应情况:无
(4)在其他国家披露安全信息:该信息符合外泌体疗法的安全标准。尚未报告重大不良事件。

  1. Allan D、Tieu A、Lalu M、Burger D.间充质基质细胞衍生的细胞外囊泡在再生疗法和免疫调节中的应用:临床应用进展与挑战。干细胞转化医学 2020; 9(1):39-46。.
  2. Rohde E, Pachler K, Gimona M. 脐带间充质干细胞来源的细胞外囊泡的制备和表征及其在临床试验中的应用。细胞疗法 2019; 21(6):581-592。.
  3. Witwer KW、Van Balkom BWM、Bruno S、Choo A、Dominici M、Gimona M 等。定义间充质干细胞 (MSC) 来源的小细胞外囊泡用于治疗应用。细胞外囊泡杂志 2019; 8(1):1609206
  4. Elahi FM、Farwell DG、Nolta JA、Anderson JD。间充质干/基质细胞来源的外泌体的临床前转化。干细胞 2020;38(1):15-21。.
  5. Tsuchiya A, Takeuchi S, Watanabe T, Yoshida T, Nojiri S, Ogawa M, et al. 间充质干细胞治疗肝硬化:MSCs 作为改善肝纤维化和再生的“传导细胞”。Inflamm Regen 2019; 39:18。.

 

  1. Lener T、Gimona M、Aigner L、Borger V、Buzas E、Camussi G 等。在临床试验中应用基于细胞外囊泡的疗法——ISEV 立场文件。J Extracell Vesicles 2015; 4:30087。.
  2. Thery C、Witwer KW、Aikawa E、Alcaraz MJ、Anderson JD、Andriantsitohaina R 等。细胞外囊泡研究最低信息 2018 (MISEV2018):国际细胞外囊泡学会的立场声明和 MISEV2014 指南的更新。J Extracell Vesicles 2018; 7(1):1535750。.
  3. Dominici M、Le Blanc K、Mueller I、Slaper-Cortenbach I、Marini F、Krause D 等。定义多能间充质基质细胞的最低标准。国际细胞治疗学会立场声明。细胞治疗 2006;8(4):315-317



Exsm 糖尿病临床试验

NCT03106246

人胰岛细胞释放的循环细胞外囊泡

麦吉尔大学健康中心

魁北克大学拉瓦尔分校

NCT03660683

沙格列汀和达格列净对2型糖尿病患者内皮祖细胞的影响

萨比亚萨奇·森|乔治

华盛顿大学

NCT03250078

一项针对高危人群(包括新发糖尿病患者)的胰腺癌筛查研究

西康涅狄格健康 

网络

NCT02649465

SGLT2抑制剂与磺脲类药物治疗伴有非酒精性脂肪性肝病的2型糖尿病的比较

金泽大学

兴和株式会社.

NCT02138331

微囊泡和外泌体疗法对1型糖尿病(T1DM)患者Hui细胞数量的影响

埃及教学医院和研究所总委员会

NCT03027726

预防超重/肥胖青春期前儿童糖尿病

巴斯克大学

西班牙竞争部

NCT03392441

胰岛素缺乏对1型糖尿病患者大脑结构和功能的影响

梅奥诊所

 

Exsom肥胖症临床试验

NCT03459703

限时进食对超重成年人减脂和心血管代谢风险因素的影响

阿拉巴马大学伯明翰分校

NCT03762629

运动和饮食限制对肥胖儿童和青少年心血管功能的影响

广州体育大学



外泌体和细胞上清液有什么区别?

外泌体是从培养上清液中提取的,粒径小于100纳米的小颗粒,提取方法是对培养上清液进行进一步离心。我们医院使用一种名为贝克曼库尔特Optima XE的先进离心机。
Nano Sight 描述:https://youtu.be/TuFVmSb7NvM

本院使用的纳米成像系统(NanoSight)测量了外泌体和培养上清液,图表显示了细胞直径(横轴)和颗粒数量(纵轴)。左图:外泌体,
右图:培养上清液
粒径约为 100 纳米的峰值(陡峭山峰)是外泌体,
两个样本中都检测到了外泌体,但培养上清液中还含有 300 nm 和 800 nm 处的峰,这些是称为 MV(微囊泡)的颗粒,其功能与外泌体不同。
顺便一提,干细胞的大小约为 100 微米,比外泌体大 1000 倍。
具有半径。
换句话说,培养上清液中含有许多除外泌体以外的MV,其组成与纯外泌体不同。
间充质干细胞和外泌体疗法:https://youtu.be/YnCQZ6DWLN4

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