什么是干细胞外泌体?

被称为“外泌体”的微小囊泡存在于干细胞内外。外泌体于1983年被发现,生命科学领域对其研究不断深入,
揭示了其与多种生理功能和病理发生之间的关联。在医学领域,外泌体已被应用于体液诊断的新方法,人们
对其在再生医学领域的未来应用寄予厚望。

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:外泌体传统上几乎不可见,因此需要用激光照射并反射才能拍摄到它们。反射强度取决于颗粒的大小和反射角度。
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,研究表明外泌体含有大量遗传转录信息(以下简称microRNA),并且外泌体作为细胞间通讯的信使发挥作用。

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


大量论文证明间充质干细胞(MSC)来源的外泌体在MSC细胞治疗机制中发挥着重要作用


试验途径

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,因此不会像细胞疗法那样,受试细胞局部环境影响治疗效果。
・由于外泌体比细胞小,理论上栓塞的可能性很低。
・外泌体具有良好的靶向组织迁移能力。
・与细胞疗法相比,外泌体可以多次给药。
・外泌体易于定量(颗粒数量)。

・所需的细胞数量多于细胞输注所需数量。
・质量控​​制和生产管理尚未标准化。

2019 年 ISEV 期刊《细胞外囊泡杂志》(Journal of Extracellular Vesicles) 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 来源外泌体的标准和表征符合日本再生医学会提出的方法。
参见:外泌体生产管理示例(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)未获批准药物信息披露:本药未在日本获批,需自费购买。
*公共救济系统(药物不良反应救济系统、生物制品感染救济系统)不适用于未获批准药物。
(2)获取途径等信息披露:本药为本院自主研发。
(3)是否有成分和疗效相同的日本国内获批药物:无。
(4)其他国家安全性信息披露:根据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?

外泌体是小于100纳米的微小颗粒,可通过进一步离心从培养上清液中提取。我们医院使用一台名为贝克曼库尔特Optima XE的先进离心机。
纳米视野(Nano Sight)讲解: https://youtu.be/TuFVmSb7NvM

本院利用NanoSight对细胞外泌体和培养上清液进行了测量,图表显示了细胞直径(横轴)和颗粒数量(纵轴)。左图:细胞外泌体;
右图:培养上清液。100 nm附近的峰值(陡峭山峰)为细胞外泌体。
两者均检测到细胞外泌体,但培养上清液在300 nm和800 nm处也存在峰值,这些峰值对应于微囊泡(MVs),其功能与细胞外泌体不同。顺便一提,干细胞直径约为100 μm,
半径是细胞外泌体的1000倍。这意味着培养上清液中除了细胞外还含有大量微囊泡,其组成与纯细胞外泌体不同。
间充质干细胞和细胞外泌体疗法: https://youtu.be/YnCQZ6DWLN4

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前厚生劳动大臣细川律男
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