精誠醫(yī)學(xué)情報中心通訊 第2期

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發(fā)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(zhǔn)醫(yī)療代表性的診斷技術(shù)。其主要檢測物包括血液中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cells,CTCs)、循環(huán)腫瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)和外泌體(exosomes)。作為液體活檢領(lǐng)域的"三駕馬車"之一,外泌體是細(xì)胞間信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要載體,具有豐富的可檢測靶標(biāo)(蛋白、DNA、RNA、脂質(zhì)等)。目前已經(jīng)大量的證據(jù)表明外泌體及其內(nèi)容物具有成為新型診斷標(biāo)志物的潛能,但其真正應(yīng)用于臨床仍面臨很多挑戰(zhàn)。


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(zhuǎn)化和臨床應(yīng)用專家共識》(以下簡稱“共識”)[1]由中國抗癌協(xié)會腫瘤標(biāo)志專業(yè)委員會外泌體技術(shù)專家委員會在《轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)雜志》上發(fā)布,本共識由中國抗癌協(xié)會腫瘤標(biāo)志專業(yè)委員會外泌體技術(shù)專家委員會主任委員、暨南大學(xué)張灝教授領(lǐng)銜的專家團(tuán)隊撰寫。旨在促進(jìn)國內(nèi)外泌體特別是外泌體腫瘤標(biāo)志物的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,推動相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的建立,理性引導(dǎo)技術(shù)轉(zhuǎn)化,并服務(wù)于民生。這是國內(nèi)權(quán)威發(fā)布的第一個外泌體研究臨床轉(zhuǎn)化的專家共識,目前可以在《轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)雜志》官網(wǎng)上免費(fèi)下載,界面見圖1。中國知網(wǎng)亦可檢索下載,界面如圖2。

圖1 《轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)雜志》上的共識界面



圖2 中國知網(wǎng)檢索結(jié)果界面

共識發(fā)布后一周內(nèi),有關(guān)網(wǎng)站如“搜狐·健康”、“今日頭條”、“中國體外診斷網(wǎng)”、“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)”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(xué)基礎(chǔ)知識和臨床應(yīng)用方向:細(xì)胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)是由細(xì)胞分泌的具有磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)的囊泡,能夠通過其攜帶的生物大分子,調(diào)節(jié)受體細(xì)胞的生物學(xué)特性,參與細(xì)胞的生理學(xué)和病理生理學(xué)過程。外泌體是EVs一個重要的亞群,通常被認(rèn)為是經(jīng)由多泡體與細(xì)胞膜融合而釋放到細(xì)胞外的,直徑為40~100 nm的膜性囊泡狀小體。檢測外泌體標(biāo)志物,能夠?qū)崟r動態(tài)地反映患者的疾病狀態(tài),因此在疾病的早期篩查、無創(chuàng)診斷、療效監(jiān)控、輔助用藥等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)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(xiàn)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(rèn)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。但共識專家對未來會出現(xiàn)更好的EVs分離技術(shù)抱有積極態(tài)度,并建議根據(jù)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(biāo)準(zhǔn)化尚未達(dá)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(yán)格按照國際細(xì)胞外囊泡協(xié)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(xì)記錄實驗細(xì)節(jié),增加相應(yīng)的質(zhì)控環(huán)節(jié),并建立完善的對照組,以評估該因素對實驗結(jié)果的影響。另外,對產(chǎn)物中非外泌體或非EVs雜質(zhì)等含量進(jìn)行表征,又或者設(shè)法耗盡非EVs雜質(zhì)及其生物學(xué)活性,可能有助于提高研究結(jié)果的可靠性。


眾“試”— 外泌體相關(guān)國內(nèi)外臨床試驗概覽

以關(guān)鍵詞“exosomes”在https://www.clinicaltrials.gov/檢索到外泌體相關(guān)的臨床試驗有103項,將檢索結(jié)果分類匯總?cè)缦聢D3和圖4:


圖3 clinical trials檢索結(jié)果匯總:研究類型及占比


圖4 clinical trials檢索結(jié)果匯總:研究方向分布圖

以關(guān)鍵詞“外泌體”在http://www.chinadrugtrials.org.cn/暫時沒有檢索到外泌體相關(guān)的臨床試驗數(shù)據(jù)。

以關(guān)鍵詞“外泌體”在http://www.chictr.org.cn/檢索到外泌體相關(guān)的臨床試驗有26項,將檢索結(jié)果分類匯總?cè)缦聢D5:


圖5 chictr.org檢索結(jié)果匯總:研究類型及占比

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

以上有關(guān)外泌體的臨床試驗數(shù)據(jù)(截至2019.01.07)經(jīng)由小編初步整理匯總,僅供大家參考,實時數(shù)據(jù)請以各平臺實時檢索結(jié)果為準(zhǔn)。

問題與挑戰(zhàn)

外泌體作為一種新興的診斷標(biāo)記物及藥物載體,要實現(xiàn)由基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用的真正轉(zhuǎn)化,還要面對許多問題和挑戰(zhàn):從分離提取分析和生產(chǎn)批次再現(xiàn)性,到產(chǎn)品的臨床定位和經(jīng)濟(jì)可行性,以及確定產(chǎn)品本身有意義的關(guān)鍵質(zhì)量屬性。就產(chǎn)品安全性而言,作為衍生自哺乳動物細(xì)胞的療法,還存在共分離內(nèi)源性病毒的風(fēng)險[2]。這些問題需要在臨床研究之前或同時進(jìn)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(biāo)記物所存在的主要問題有兩個:一是傳統(tǒng)方法獲得的外泌體純度和得率都較低,難以實現(xiàn)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(shù)方法。除此之外,外泌體在體外長時間儲存的方法也有待優(yōu)化。利用外泌體進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(nèi)源性的先天優(yōu)勢[3]。


結(jié)語

從基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化之路幽深漫漫、其修遠(yuǎn)兮,需要各方團(tuán)隊并肩合作、共同推進(jìn),比如臨床專家主導(dǎo)理念,基礎(chǔ)專家實現(xiàn)技術(shù)和理論研究的突破,資本和市場提供橋梁支撐。其中,基礎(chǔ)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(chǔ)的技術(shù)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(jìn)、對市場精準(zhǔn)把握、對資本合理調(diào)配,更需要解決生產(chǎn)的規(guī)模化和規(guī)范化、申報等一系列問題。

文末,小編衷心祝愿正在或?qū)⒁M(jìn)行外泌體研究的企業(yè)、醫(yī)院、公司等精誠合作,一路披荊斬棘,實現(xiàn)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(xiàn)

[1]張灝,趙立波,葉國棟.外泌體研究、轉(zhuǎn)化和臨床應(yīng)用專家共識[J].轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)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(dá),王浩,李慶偉.外泌體作為疾病診斷標(biāo)志物及藥物載體的應(yīng)用前景[J].中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報,2018,34(12):1280-1285.


圖文:《精誠醫(yī)學(xué)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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