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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。外泌體可攜帶多種生物物質作為載體，並應用於疾病治療。
（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。

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。

非細胞治療目前主要以細胞衍生物――外泌體作為治療來源。由於外泌體的生物特性，它能留存在患者體內的時間有限，安全性相對較高。外泌體作為細胞分泌的囊泡，也具備原始細胞特質，因此不僅具有治療的安全性，且仍保有原始細胞的治療功能。再加上外泌體大量生產的成本相對低，使近年來外泌體的相關新興產業興起，例如改善神經退化性疾病、皮膚老化、落髮等症狀。

外泌體治療面臨困境與挑戰

在臺灣，因應特管辦法，患者可在醫療院所接受自體細胞治療。隨著立法院於今年6 月4 日三讀通過《再生醫療法》及《再生醫療製劑條例》（合稱《再生醫療雙法》），民眾對於異體細胞來源的細胞治療有更深入的了解。異體細胞及外泌體的使用，必須透過臨床試驗證明它們的安全性與有效性後，才能被應用於治療。

然而，外泌體的應用與藥物規範有著本質上的不同。外泌體源自細胞，無論是幹細胞或免疫細胞，它們衍生的外泌體在純化後作為藥物開發仍面臨諸多挑戰，包括細胞的高度異質性，以及每次純化批次之間顆粒性、濃度、有效成分表現量的差異性。目前在批次穩定性方面，我們可使用􄗍小RNA（microRNA）作為外泌體純化的一項重要指標。microRNA 是外泌體的主要內容物之一，能調控多種生物的基因表現，且常被視為具有治療潛力的關鍵成分。

外泌體純化和檢測方法的改進也是研究人員不斷追求的目標。超過濾法（ultrafiltration, UF）是胞外體純化技術中常使用的方法，其中又以切向流過濾（tangential flow filtration, TFF）較適合作為大體積（＞ 500 毫升）純化的工具。然而市面上有多種廠商與品牌，因此在純化外泌體的步驟上存在技術差異，但外泌體純度又會與操作流程的設計及執行參數的調整有關。綜合以上種種因素，外泌體在產業化量產上面臨相當大的挑戰（圖二）。

而在以外泌體進行非細胞治療的研究中，通常會選擇增殖能力強，且不因細胞數目擴大過程而顯著改變行為和活性的細胞來源。其中最常用於再生醫療領域的是間質幹細胞，但仍有擴增代數的限制性。雖然在免疫治療策略中，免疫細胞也是常見的研究對象，但由於免疫細胞的擴增難度較高，且可能需要收集大量宿主組織或血液來培養足夠的免疫細胞，才能獲得足夠的外泌體，這對於大量生產來說相當具有挑戰性。儘管有些實驗室會使用免疫細胞株（cell line）來生產外泌體，但值得注意的是，所使用的免疫細胞株是否符合各國法規，仍需進一步討論。

此外，外泌體的「保存」也是一項重大挑戰。即使以低溫（－80℃、－20℃、4℃）保存，在單次解凍，外泌體仍可能會降解或團塊化。如果反覆解凍後，更容易導致外泌體結構的不穩定性，並大幅降低具效療效的外泌體數量。為了減少外泌體的降解，常會使用玻尿酸等聚合物來包覆外泌體，這不僅能減緩降解，還能逐漸釋放外泌體。此外，冷凍乾燥技術也是常見的外泌體保存方法之一。因此，選擇適當的聚合物將成為保存外泌體的新興研究領域之一。

​​​​​​不可忽視的外泌體市場

隨著再生醫療領域的迅速發展，外泌體市場已成為各大醫療院所不可忽視的治療選擇。然而，選擇適當的細胞來源、純化方法、確保外泌體品質及保存方式，都是開發外泌體產品的關鍵課題。因此，通過產官學研合作，結合國家醫療法規，為患者提供一種既安全又有效的治療選擇，將成為新世紀的重要突破。這種協作不僅有助於推動再生醫療的進一步發展，也將提高病患的治療效果和生活品質。

延伸閱讀
1. Welsh, J. A., et al. (2024). Minimal information for studies of extracellular vesicles (MISEV2023): from basic to advanced approaches. Journal of Extracellular Vesicles, 13, e12404.
2. 衛生福利部，細胞治療技術資訊專區，https://celltherapy.mohw.gov.tw/。