外泌体(Exosome)是由细胞分泌而来的微小囊泡,直径在40-100nm,仅相当于人类头发直径的百万分之一,存在于血液、尿液、唾液、母乳和细胞培养基等生物体液中。
外泌体(Exosome)是由细胞分泌而来的微小囊泡,直径在40-100nm,仅相当于人类头发直径的百万分之一,存在于血液、尿液、唾液、母乳和细胞培养基等生物体液中。
外泌体主要通过释放生物活性分子,如蛋白质、核酸和脂质,与其他细胞进行通讯。在身体健康状态下,外泌体参与了许多生理过程,如免疫应答、细胞修复和组织再生。
在2024年东京国际美容展上,外泌体产品备受瞩目。根据外媒报道,外泌体是2024年东京国际化妆品博览会上展示的最突出的活性成分之一。

▲ 图2:2024东京国际美容展新闻稿
然而,在中国,外泌体是禁止用于化妆品原料的。但在今年3月,中国台湾放开了这一项禁用,一时间外泌体在医美圈内又一次掀起波澜。
位于台北市仁爱圆环附近的一家医美诊所在上午11点开门后,立刻挤满了前来咨询医美项目的顾客。询问得知,他们都是来咨询近期市场上非常热门的“外泌体”医美计划。“每10位顾客中就有7位咨询外泌体。”诊所员工透露。
外泌体之所以展现在医美领域大受追捧,是因为它们具有独特的促进再生、细胞增殖和伤口愈合的能力。它们能够刺激新血管生成,逆转成纤维细胞的衰老和角质形成细胞的萎缩,促进细胞外基质成分的合成,并调节氧化应激和炎症反应。
这一修复再生能力不仅局限于美容领域,许多国内外公司也正积极基于这一原理,研发多种应用于临床疾病治疗的药物。
2024年1月,美国生物技术公司Aegle Therapeutics研发的新型细胞外囊泡疗法AGLE-102™在1/2a期临床试验中取得了积极成果。首位接受治疗的严重二度烧伤患者在单次局部治疗后7天内实现了99%的烧伤创面上皮化,水肿显著减轻,且无需后续治疗。在治疗期间及之后的90天内,均未报告任何安全问题,这充分展示了外泌体强大的抗炎和再生能力。
同年2月,RION公司宣布其研发的纯化外泌体产物™(PEP™)治疗糖尿病足溃疡的ⅡA期临床研究正式启动,并于5月成功对首位患者进行了给药。糖尿病患者由于长期高血糖对神经、血管和免疫系统造成损害,容易出现足部创面,并且这些创面难以愈合,严重时甚至可能导致截肢等严重后果。而外泌体凭借其独特的修复功能,在这一领域展现出了重要的应用潜力。
外泌体具有在细胞之间传递蛋白质和遗传信息的能力,因此被创新性地应用于药物递送领域。外泌体可以穿过细胞膜,和不易引起免疫反应特点,使其在基因、抗肿瘤等药物的体内运送方面具有独特优势。
口服给药是最便捷且广泛应用的药物给药方式之一。然而,由于胃肠道环境的复杂性,药物往往难以穿透胃肠壁被人体有效吸收。这使得口服给药常面临副作用显著和生物利用度较低的挑战。
天津外泌体公司在此领域取得了突破性进展,他们利用牛奶外泌体作为RNA的递送载体,并成功实现了口服给药的方式。
与主流的mRNA-LNP和小核酸的LNP/GalNac递送方式相比,外泌体递送展现出了三大显著优势:它具有良好的低PH值耐受性和优异的肠道通透性,这为口服制剂的开发提供了有力支持;同时,它表现出更高的安全性和靶向性,特别是能够无障碍地通过血脑屏障;此外,外泌体递送方式还能有效绕过LNP的国外专利壁垒,使我国在这一领域拥有了完全自主的知识产权。
鼻腔黏膜上有很多细微绒毛,药物滴鼻可以大大地增加有效吸收面积,且药物吸收迅速,不进入体循环,不经肝脏,可避免药物经肝脏而使有效成分部分损失。
据外媒报道,日本京都市的一家诊所已成功运用干细胞外泌体鼻喷雾制剂治疗脑梗死。患者在首次就诊后便可领取喷雾包,并在家中自主完成给药过程。这一递送方式的优势主要在于干细胞外泌体具有极高的生物相容性和稳定性,能够穿越血脑屏障,直接对大脑产生治疗作用。
传统的脑梗死治疗方法主要依赖药物溶解血栓和机械取栓,但这些方法存在一定的局限性,往往难以恢复受损的脑细胞功能。而外泌体治疗则展现出了多方面的潜力:它含有神经保护因子,能够保护神经元免受缺血损伤;它能刺激神经细胞的生长和分化,促进神经的再生和修复;它还能释放抗炎因子,抑制炎症反应,减轻脑组织损伤;此外,它还能促进血管新生和重塑,改善脑部微循环,为受损脑组织提供充足的氧气和营养。
哥伦比亚大学今年1月11日在《自然》子刊上发表的一项新研究表明:直接吸入外泌体可以治疗肺癌!
研究团队将IL-12的mRNA插入外泌体中,旨在安全地将IL-12输送到肺部靶向治疗癌症而不引起副作用。与传统吸入式治疗相比,基于外泌体的药物输送技术更具优势,外泌体在肺部持续时间长,可增强疗效且无毒性。
2024年2月,美国Krystal Biotech公司的IL-12 mRNA吸入性肺癌治疗药物获得美国FDA(食品和药物管理局)的快速审批。这一里程碑式的进展进一步验证了外泌体递送技术在吸入式治疗领域的潜力和应用前景。
2024年1月,Aruna Bio宣布其基于神经外泌体的治疗急性缺血性脑卒中的管线AB126获批IND。AB126作为一种未经修饰、源自神经的外泌体,具有天然穿越血脑屏障的能力,并展现出显著的抗炎和神经保护特性。这一突破性进展标志着AB126成为一个进入临床试验的神经系统外泌体疗法。
急性缺血性脑卒中是各种原因导致的脑组织血液供应障碍,进而出现神经功能障碍的一组临床综合征。目前,该疾病的治疗方式主要包括药物溶栓和血栓取出,但这些方法治疗窗都较窄。外泌体疗法将为更多患者打开治疗窗口。
马歇尔大学目前正开展一项研究,旨在评估血管紧张素转换酶2(ACE2)修饰的外泌体在高血压相关缺血性中风中的潜在影响。ACE2是一种能够分解血管紧张素II的蛋白质,而血管紧张素II是一种会导致血管收缩的肽类物质。通过递送ACE2,这些外泌体能够将分解降低血管紧张素II从而降低血压。
香港大学李嘉诚医学院的研究团队发现,源自γδ-T细胞的外泌体具有直接抗肿瘤作用,且在开发成肿瘤疫苗时还可效诱导肿瘤特异性免疫反应。这一创新成果已发表在《细胞外囊泡杂志》上。
外泌体因其能保护疫苗成分、提高稳定性、延长生物半衰期并增强抗原呈递,已被广泛探索用于肿瘤疫苗的开发。与以往主要关注肿瘤细胞和树突状细胞来源的外泌体相比,γδ-T细胞衍生的外泌体展现出双重抗肿瘤活性:既能直接杀死肿瘤细胞,又能刺激免疫系统。
更值得一提的是,研究团队发现,基于同种异体γδ-T-Exos的疫苗与基于自体γδ-T-Exos的疫苗具有相似的抗肿瘤作用。这一发现表明,这种方法适用于集中式和标准化生产,为癌症疫苗的临床应用提供了更大的便利。
英国生物技术公司Mesenbio正致力于研发一种创新的治疗方法,该方法利用工程化干细胞来源的纳米外泌体治疗类风湿关节炎。这些外泌体不仅能够有效抑制炎症,还具有启动受损组织再生过程的潜力。这种新型治疗方法不仅具备消除疼痛的能力,还能修复受损组织。
电子科技大学肖波和国家纳米科学中心聂广军的研究团队发现,通过纳米医学技术训练的肠道微生物群分泌的外泌体可以作为粪便微生物群移植的替代品,用于治疗溃疡性结肠炎。粪便微生物群移植虽然有效,但其生物安全性问题限制了其在溃疡性结肠炎治疗中的应用。而肠道微生物群分泌的外泌体,在细菌间和细菌与宿主间的通讯中扮演着重要角色。这项研究证明了,源自纳米药物训练的肠道微生物群的外泌体,通过调节结肠免疫微环境、微生物群和嘌呤代谢,对溃疡性结肠炎的治疗效果显著。这些外泌体为溃疡性结肠炎的治疗提供了一种新的、替代粪便微生物群移植的平台。
外泌体,作为生物医药领域的一颗新兴明星,正以其独特的生物学性质、微小的体积以及广泛的应用潜力,吸引着全球科研人员和医药企业的关注与研究。这些由细胞分泌的微小囊泡,不仅存在于多种生物体液中,更在细胞间通讯、物质运输及疾病治疗过程中发挥着举足轻重的作用。无论是作为新型药物递送载体,还是作为疾病治疗的药物,外泌体都展现出了巨大的潜力和价值。随着科学家们对外泌体的不断探索和技术的持续创新与发展,我们有充分的理由相信,在未来的生物医药领域,外泌体将以其独特的优势为人类健康事业带来前所未有的惊喜和突破性的进展。
参考资料:
1.https://www.biospace.com