外泌體：細(xì)胞間信息傳遞的納米信使

外泌體，這些直徑約30-150納米的細(xì)胞外囊泡，是細(xì)胞間信息傳遞的重要媒介。它們攜帶蛋白質(zhì)、RNA、DNA等生物分子，通過(guò)體液在細(xì)胞間傳遞信息，參與細(xì)胞間的通訊與調(diào)控。

2013年蘭迪、詹姆斯、托馬斯三位科學(xué)家因“細(xì)胞內(nèi)部囊泡運(yùn)輸調(diào)控機(jī)制”而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，如果把人體比作“港口”，維持人體正常功能的蛋白、多肽、神經(jīng)遞質(zhì)等物質(zhì)，則相當(dāng)于“貨物”，人體正是通過(guò)“囊泡機(jī)制”，將這些物質(zhì)準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)點(diǎn)地運(yùn)送到指定位置，如果沒有囊泡運(yùn)輸?shù)木_組織，細(xì)胞就會(huì)陷入混亂狀態(tài)，這解釋了人類眾多疾病的發(fā)生機(jī)制，同時(shí)也讓人類對(duì)自身的認(rèn)知上了一個(gè)新的臺(tái)階。

隨著這一偉大研究成果的發(fā)現(xiàn)，在細(xì)胞通訊中發(fā)揮重要作用的“干細(xì)胞外泌體”也逐漸進(jìn)入人們的視野，尤其是隨著再生醫(yī)學(xué)技術(shù)及其臨床轉(zhuǎn)化的急速發(fā)展，外泌體的研究也隨之成為再生醫(yī)學(xué)研究的前沿重點(diǎn)之一。

外泌體在國(guó)外的研究與商用現(xiàn)狀

國(guó)外對(duì)外泌體的研究起步較早，眾多科技公司在這一領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。

2015年，美國(guó)所啟動(dòng)的“精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃”中就因外泌體在腫瘤疾病等領(lǐng)域具備的巨大潛力，因而將其納入到重點(diǎn)研發(fā)方向之一。

2016年，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在白宮簽署《21世紀(jì)治愈法案》，批準(zhǔn)在未來(lái)10年里投資63億美元鼓勵(lì)醫(yī)學(xué)研究和創(chuàng)新，其中的48億美元被用于支持NIH的醫(yī)學(xué)研究，而外泌體技術(shù)研究也是資助的重點(diǎn)之一。

同時(shí)，歐盟委員會(huì)在“地平線2020”計(jì)劃里的“解決健康、人口變化和福利主題”特別設(shè)立了包括診斷學(xué)與再生醫(yī)學(xué)等多個(gè)跟外泌體研究相關(guān)的主題。

如今，商業(yè)界與科學(xué)界都察覺到外泌體的快速發(fā)展趨勢(shì)，外泌體技術(shù)已經(jīng)被整合到精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，因?yàn)樗鼮榘┌Y診斷提供了極其有用的生物標(biāo)志物來(lái)源，也是免疫治療和藥物輸送的絕佳工具。

在商業(yè)界，過(guò)去五年里，外泌體行業(yè)至少發(fā)生了7起合作交易、8起大型風(fēng)險(xiǎn)投資事件，以及兩起具有里程碑意義的收購(gòu)。

在科學(xué)界，大概有20000篇關(guān)于外泌體的出版物，其中有四分之三是在過(guò)去5年內(nèi)發(fā)表的。

在臨床上，目前已經(jīng)啟動(dòng)至少204項(xiàng)與外泌體相關(guān)的臨床試驗(yàn)，其中分別有114項(xiàng)和74項(xiàng)與治療和診斷相關(guān)的試驗(yàn)，以及兩項(xiàng)診斷測(cè)試（即Bio-Techne針對(duì)前列腺癌的ExoDxProstateIntelliScoreTest]、Guardant360CDx）非小細(xì)胞肺癌的檢測(cè)已經(jīng)獲得美國(guó)FDA批準(zhǔn)。KimeraLabs的XoGlo產(chǎn)品，一種胎盤MSC衍生的外泌體，已獲FDA批準(zhǔn)進(jìn)入I/IIa期臨床試驗(yàn)，用于評(píng)估其在COVID-19癥狀中的安全性和有效性。

此外，ExosomeDiagnostics專注于外泌體腫瘤診斷，開發(fā)了ExoDxLung(ALK)肺癌診斷試劑盒，通過(guò)血液樣本中的外泌體進(jìn)行RNA、DNA分析，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)診斷。

國(guó)內(nèi)外泌體研究與商用現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)對(duì)外泌體的研究和應(yīng)用也日益活躍。從2015年開始，國(guó)務(wù)院、科技部、國(guó)家藥品監(jiān)督管理局（NMPA)等相關(guān)部門密集出臺(tái)了有關(guān)于體外診斷與精準(zhǔn)醫(yī)療的相關(guān)政策。由于外泌體技術(shù)檢測(cè)能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)患者的疾病狀態(tài)，目前已經(jīng)成為繼循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測(cè)（CTC）、循環(huán)腫瘤DNA檢測(cè)（ctDNA）后液體活檢領(lǐng)域體外診斷的最新分支。

與此同時(shí)，中國(guó)也加強(qiáng)了對(duì)于再生醫(yī)學(xué)研究的政策支持。干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)成為了2021年的兩會(huì)熱點(diǎn)議題，同年，科技部發(fā)布的“十四五”首批啟動(dòng)國(guó)家研發(fā)計(jì)劃，里面就包含“干細(xì)胞研究與器官修復(fù)”等6個(gè)重點(diǎn)方向的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，以促進(jìn)包括外泌體在內(nèi)的再生醫(yī)學(xué)技術(shù)研發(fā)。

在政策層面，2022年5月10日，國(guó)家發(fā)改委印發(fā)《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，“外泌體治療”首次進(jìn)入國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，而在《生物經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新能力提升工程》專欄，關(guān)于“關(guān)鍵共性生物技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)”中也提到了外泌體治療產(chǎn)品。

有關(guān)外泌體的基礎(chǔ)研究自2014年以來(lái)已經(jīng)進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，預(yù)測(cè)到2025年，外泌體領(lǐng)域的累積科研發(fā)文量將達(dá)到49204篇。

近年來(lái)，我國(guó)在外泌體領(lǐng)域的研究水平有了顯著的提升。論文研究包括了外泌體制備與分離、外泌體作為藥物載體、外泌體的代謝功能、腫瘤診斷與預(yù)后監(jiān)測(cè)等主題。

例如，四川大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了膽管癌合并膽道梗阻的外泌體環(huán)狀RNA特征，為診斷和早期復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)提供了新的方法。山東第一醫(yī)科大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種智能雙層水凝膠支架，通過(guò)外泌體裝載具有ROS清除和巨噬細(xì)胞重編程特性的藥物，用于修復(fù)軟骨缺損。

此外，天津外泌體科技有限公司開發(fā)了基于牛奶外泌體原料的美容護(hù)膚產(chǎn)品，已獲得歐盟CE認(rèn)證，并在歐盟進(jìn)行銷售。

外泌體技術(shù)的未來(lái)方向與人類生活的變革

展望未來(lái)，外泌體技術(shù)的研究和應(yīng)用將繼續(xù)深化，其方向包括但不限于：

精準(zhǔn)醫(yī)療：外泌體作為疾病標(biāo)志物，將為個(gè)性化醫(yī)療提供更準(zhǔn)確的信息。

藥物遞送：外泌體的天然靶向性使其成為理想的藥物載體，尤其在難以穿透的生物屏障如血腦屏障中具有潛在應(yīng)用。

再生醫(yī)學(xué)：外泌體在促進(jìn)組織修復(fù)和再生方面的應(yīng)用將進(jìn)一步開發(fā)。

跨學(xué)科融合：外泌體研究將與納米技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域結(jié)合，開拓新的應(yīng)用場(chǎng)景。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，外泌體有望在疾病診斷、治療、藥物遞送等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為人類健康事業(yè)帶來(lái)革命性的變化。我們期待外泌體技術(shù)將開啟生物醫(yī)學(xué)的新篇章，為人類生活帶來(lái)更多的可能性。

結(jié)語(yǔ)

外泌體市場(chǎng)發(fā)展前景備受認(rèn)可，未來(lái)十年是高速增長(zhǎng)的十年。

據(jù)GrandViewResearch年的研究報(bào)告指出，2022年全球外泌體市場(chǎng)規(guī)模為1.1225億美元，預(yù)計(jì)到2030年將以32.75%的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）擴(kuò)張，全球范圍內(nèi)增速最快的市場(chǎng)為亞洲市場(chǎng)。

隨著研究的深入和技術(shù)的進(jìn)步，外泌體在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，未來(lái)有望為人類帶來(lái)更精準(zhǔn)的診療方法和更有效的治療方案。