精誠醫學情報中心通訊 第2期

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發表時間:2019-07-23 14:24


外泌體的新“識”和眾“試”

液體活檢通過非侵入性的取樣方式獲得腫瘤信息,輔助癌癥治療,是精準醫療代表性的診斷技術。其主要檢測物包括血液中的循環腫瘤細胞(circulating tumor cells,CTCs)、循環腫瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)和外泌體(exosomes)。作為液體活檢領域的"三駕馬車"之一,外泌體是細胞間信號轉導的重要載體,具有豐富的可檢測靶標(蛋白、DNA、RNA、脂質等)。目前已經大量的證據表明外泌體及其內容物具有成為新型診斷標志物的潛能,但其真正應用于臨床仍面臨很多挑戰。


新“識”— 新近出爐的外泌體專家

2018年12月,中國首個《外泌體研究、轉化和臨床應用專家共識》(以下簡稱“共識”)[1]由中國抗癌協會腫瘤標志專業委員會外泌體技術專家委員會在《轉化醫學雜志》上發布,本共識由中國抗癌協會腫瘤標志專業委員會外泌體技術專家委員會主任委員、暨南大學張灝教授領銜的專家團隊撰寫。旨在促進國內外泌體特別是外泌體腫瘤標志物的產學研結合,推動相關標準與規范的建立,理性引導技術轉化,并服務于民生。這是國內權威發布的第一個外泌體研究臨床轉化的專家共識,目前可以在《轉化醫學雜志》官網上免費下載,界面見圖1。中國知網亦可檢索下載,界面如圖2。

圖1 《轉化醫學雜志》上的共識界面



圖2 中國知網檢索結果界面

共識發布后一周內,有關網站如“搜狐·健康”、“今日頭條”、“中國體外診斷網”、“轉化醫學網”等相繼報道,清冷冬日都感受到了外泌體研究的熱乎勁。

共識首先介紹了外泌體的生物學基礎知識和臨床應用方向:細胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)是由細胞分泌的具有磷脂雙分子層結構的囊泡,能夠通過其攜帶的生物大分子,調節受體細胞的生物學特性,參與細胞的生理學和病理生理學過程。外泌體是EVs一個重要的亞群,通常被認為是經由多泡體與細胞膜融合而釋放到細胞外的,直徑為40~100 nm的膜性囊泡狀小體。檢測外泌體標志物,能夠實時動態地反映患者的疾病狀態,因此在疾病的早期篩查、無創診斷、療效監控、輔助用藥等領域有著廣泛的應用前景。此外,其作為藥物載體的潛在形式,在腫瘤等疾病的治療中也展現出誘人的潛力。

共識繼而介紹了外泌體的分離和提取方法:主要包括超速離心法、超濾法、排阻色譜法、免疫磁珠法、聚乙二醇沉淀法等。到目前為止,外泌體的分離方法還沒有公認的“金標準”。但共識專家對未來會出現更好的EVs分離技術抱有積極態度,并建議根據外泌體的特性“量身定制”分析方法和檢測手段。

至此時,外泌體研究的標準化尚未達成,共識建議無論是樣本收集、處理、還是外泌體鑒定表征,在條件允許的情況下,可嚴格按照國際細胞外囊泡協會(International Society for ExtracellularVesicles,ISEV)意見書中的要求來開展研究。為滿足更多研究需要,建議在實際操作中詳細記錄實驗細節,增加相應的質控環節,并建立完善的對照組,以評估該因素對實驗結果的影響。另外,對產物中非外泌體或非EVs雜質等含量進行表征,又或者設法耗盡非EVs雜質及其生物學活性,可能有助于提高研究結果的可靠性。


眾“試”— 外泌體相關國內外臨床試驗概覽

以關鍵詞“exosomes”在https://www.clinicaltrials.gov/檢索到外泌體相關的臨床試驗有103項,將檢索結果分類匯總如下圖3和圖4:


圖3 clinical trials檢索結果匯總:研究類型及占比


圖4 clinical trials檢索結果匯總:研究方向分布圖

以關鍵詞“外泌體”在http://www.chinadrugtrials.org.cn/暫時沒有檢索到外泌體相關的臨床試驗數據。

以關鍵詞“外泌體”在http://www.chictr.org.cn/檢索到外泌體相關的臨床試驗有26項,將檢索結果分類匯總如下圖5:


圖5 chictr.org檢索結果匯總:研究類型及占比

從以上簡示圖中,我們發現外泌體涉及的臨床試驗中,主要有診斷標志物、治療應用和藥物載體等幾個方向,其中收集生物學樣本以檢測外泌體本身或其攜帶的基因或蛋白組學為評估指標的臨床試驗占比最大。

以上有關外泌體的臨床試驗數據(截至2019.01.07)經由小編初步整理匯總,僅供大家參考,實時數據請以各平臺實時檢索結果為準。

問題與挑戰

外泌體作為一種新興的診斷標記物及藥物載體,要實現由基礎研究到臨床應用的真正轉化,還要面對許多問題和挑戰:從分離提取分析和生產批次再現性,到產品的臨床定位和經濟可行性,以及確定產品本身有意義的關鍵質量屬性。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[2]。這些問題需要在臨床研究之前或同時進行充分研究,然后才能考慮將外泌體輸送到臨床上供患者安全使用。

目前,將外泌體作為疾病診斷的分子標記物所存在的主要問題有兩個:一是傳統方法獲得的外泌體純度和得率都較低,難以實現高通量的檢測;二是目前缺少有效的快速檢測外泌體表征的技術方法。除此之外,外泌體在體外長時間儲存的方法也有待優化。利用外泌體進行靶向給藥的主要問題也有兩個:一是天然外泌體囊泡表面含有多種不同配體或受體分子,作為藥物載體進行靶向給藥時的臨床靶向性和可控性較低;二是對天然外泌體進行特定的改造,雖然靶向性得到一定的提升,但是在一定程度上也喪失了外泌體內源性的先天優勢[3]。


結語

從基礎研究到臨床應用的轉化之路幽深漫漫、其修遠兮,需要各方團隊并肩合作、共同推進,比如臨床專家主導理念,基礎專家實現技術和理論研究的突破,資本和市場提供橋梁支撐。其中,基礎專家需要與臨床專家溝通獲取真正有臨床需求和前瞻性的方向,然后用基礎的技術和手段找到實際可行的解決方案;同時需要對政策實時跟進、對市場精準把握、對資本合理調配,更需要解決生產的規?;鸵幏痘?、申報等一系列問題。

文末,小編衷心祝愿正在或將要進行外泌體研究的企業、醫院、公司等精誠合作,一路披荊斬棘,實現突破,盡早揭開外泌體的神秘面紗,為疾病的臨床診斷和治療提供新的手段。

參考文獻

[1]張灝,趙立波,葉國棟.外泌體研究、轉化和臨床應用專家共識[J].轉化醫學雜志,2018,7(06):321-325.

[2] Colao I L , Corteling R , Bracewell D , et al. Manufacturing Exosomes: A Promising Therapeutic Platform[J]. Trends in Molecular Medicine, 2018: S1471491418300066.

[3]程顯達,王浩,李慶偉.外泌體作為疾病診斷標志物及藥物載體的應用前景[J].中國生物化學與分子生物學報,2018,34(12):1280-1285.


圖文:《精誠醫學情報中心通訊》編輯組

編輯:李金鳳、范婷婷、王萍、許慧、景成、劉素平、高妮

郵箱:journal@giantcro.com


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