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- 659期 - 外泌體到底是什麼?(11月號)
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2024-11-07開創再生醫療新紀元? 外泌體的再生醫學應用
659 期
Author 作者
廖秀蓉 | 亞東紀念醫學研究部研究員,陽明交通大學生物藥學所兼任助理教授。
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• 外泌體是一種由細胞分泌的微小囊泡,作為細胞間訊號傳遞的媒介,調控細胞的行為和功能。
• 外泌體在幹細胞療法和再生醫學領域具有重要應用潛力,可用於組織修復、免疫調節、疾病診斷、治療退化性關節炎等與老化相關的疾病。
• 外泌體在發展臨床應用時將面臨製備與保存的技術挑戰,包括分離純化、品質控管、儲存條件等。
2018 年,臺灣通過修訂的《特定醫療技術檢查檢驗醫療儀器施行或使用管理辦法》(簡稱特管辦法),促進了再生醫療領域的蓬勃發展。不僅限於細胞治療,其他的細胞衍生物,例如胞外體(extracellular vesicles, EVs,又稱細胞外囊泡)也逐漸被應用於受損組織修復、免疫微環境調節、疾病診斷,以及作為替代現有藥物反應不足的另一種選擇。
EVs 的特性通常取決於它的細胞來源。以間質幹細胞(mesenchymal stem cell)為例,因為它具有顯著的組織再生功能,由它衍生的EVs 可被用於治療年齡增長或膝關節過度使用所導致的退化性關節炎。此外,罹癌病患癌細胞所分泌的EVs 在全身性血液循環中也能作為特定癌細胞的生物標誌,作為癌症的診斷。因此,EVs 的應用範圍廣泛,具有極大的開發價值。
什麼是胞外體和外泌體?
根據今(2024)年國際胞外體學會(International Society for Extracellular Vesicles, ISEV)發表於《外泌體期刊》(Journal of Extracellular Vesicles)的論文,EVs 被定義為「由細胞自然釋放,無法自行複製且不含細胞核的雙層脂質結構顆粒」(延伸閱讀1)。EVs 因生成機制和來源細胞的差異而具有異質性,這些差異通常表現在顆粒大小和內部訊息因子的多樣性上。
而本文的主角――外泌體(exosome),是EVs 的一種,大小約為30 ~ 150 奈米(nm),具有雙層脂質膜,內含核酸、蛋白質、醣類、脂質等多種訊號分子。外泌體內的分子可以作為細胞間訊號傳遞的媒介,進而調控細胞的行為和功能。幾乎所有細胞都會分泌外泌體,因此常被用作細胞衍生的胞外體的概稱(圖一)。
圖一|外泌體的大小及特徵
(資料來源:作者提供)
外泌體治療的優點
基於不同細胞的特性,外泌體在臨床應用中日益受到關注,包含再生醫療、精準醫療、預測診斷等。此外,過去在治療寵物和賽馬的退化性關節炎中,主要會依賴藥物和細胞治療,近年來外泌體療法則逐漸成為這些領域的新興趨勢。
對於某些受疾病所苦的患者,細胞治療也為他們提供了另一種治療選擇。尤其在衛生福利部發布特管辦法後,開放自體CD34+ selection 周邊血幹細胞(peripheral blood CD34+ cells)、自體免疫細胞(immune cell)、自體脂肪幹細胞(adiposederived mesenchymal stem cell)、自體骨髓間質幹細胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cell)、自體纖維母細胞(fibroblast)、自體軟骨細胞(chondrocyte)等六類細胞治療技術可於國內核准的醫療機構中實施,並強調以自體細胞進行治療(延伸閱讀2)。
然而,當患者身體狀況不佳、只能使用異體細胞或功能性佳的超級捐贈者細胞(super donor)來源時,就必須等待臨床試驗通過才能夠使用異體細胞。異體細胞治療的價格比衍生物胞外體或外泌體療法更高加昂貴,且由於個體細胞的異質性,可能導致治療效果的差異甚大。此外,宿主(患者)在接受細胞治療後,這些細胞在體內是否會分化成癌細胞,仍是需要持續討論的議題。
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