2023年外泌体行业研究报告.docx

2023年外泌体行业研究报告目录1 .外泌体概述1.1 递送系统的演变1.2外泌体结构与形成1 .3天然外泌体1.4工程化外泌体1.5外泌体的功能应用2.外泌体的商业应用2.1天然外泌体疗法2.2工程化外泌体递送2. 3外泌体偶联药物2 .4医疗美容与护肤品3 .5体外诊断/早期筛查4 .外泌体的工业制备与质控5 .外泌体产业链分析6 .产业驱动因素与挑战7 .外泌体产业市场分析8 .国内外代表性公司一、外泌体行业概述随着治疗方式从“小分子”扩展到包括“核酸”、“多肽”、“蛋白质”、“抗体”“核酸”、“活细胞”，活性物质的递送和吸收能力成为了新的挑战。w9<omMw<RMtffld04f9BtKMiOtV<krMknPKtbvprovrgMrro<WyCcrroftR9RufWrlHBVPfttMQWOw*WFWWACQM9T0tWC¾AMOOrOldM*OXW9WWMXtOQeiMCfV图2.治疗方式的演变现代药物递送技术始于1952年，诞生了SPanSUIe（缓释胶囊）技术，到20世纪80年代，口服和透皮制剂为小分子药物提供了长达24小时的治疗持续时间，并主导了药物递送领域和市场；1989年，基于1.upronDepot（P1.GA聚合物）的批准为长效注射剂和植入剂打开了大门，并出现递送各种小分子、多肽、蛋白质的系统的百花争艳;1990年第一个Adagen（PEG化蛋白）的问世标志着聚乙二醇化药物的新纪元，在过去的30年里已开发约20种聚乙二醇化蛋白药物，该技术从1995年的DoxiKPEG化脂质体）批准开始在纳米制剂中应用，在2018年批准了siRNA药物如Onpattro（PEG化1.NP）>2021年批准了InRNA药物如COIniranty（PEG化1.NP）；2000年,美国政府推出了“国家纳米技术倡议”（NNI）,被称为“纳米医学”，Mylotarg（ADC）.DoxiKPEG化脂质体）、AbraXane（白蛋白-紫杉醇复合物）成为纳米医学的典型代表；药物-聚合物复合物和偶联物中的ADC至今备受关注,2009年第一个抗体-药物偶联物MylOtar晨ADC)获批；2018年OnPattro(1.NP)的获批打开了1.NP递送系统的广泛应用，众多创业公司进入该领域，但还需要进一步的发展，如“内体逃逸”以实现胞质溶胶等；2017年首个眼科AAV基因递送药物1.UXtUrna(AAV)上市，AAV等病毒递送系统进入了爆发期;2021年,exoI1.-12(Exosome,外泌体)率先进入人体临床试验，标志着外泌体递送系统进入了产业化的征途,虽然该产品由于某些原因暂停，但后起之秀EXoFIo叫EXoSOme,外泌体)外泌体药物已处于临床In期，外泌体作为活性物质的递送系统将开启纳米医学和细胞与基因治疗的新篇章。20202030r>rtBOrwp卜I超图3.递送系统的演变外泌体递送系统不同于传统递送系统，包含天然外泌体和工程化外泌体:天然外泌体内部包裹了多种调节蛋白、microRNA和mRNA等天然活性物质，具有优异的治疗和美容效果，作为细胞治疗的“无细胞疗法”的重要手段。1)在医美护肤领域：ExoCoBio的干细胞外泌体已经于2018年上市销售，是世界首创将源于干细胞培养液的外泌体(ASC-EXOSOMEIM)成分冷冻干燥制成的产品，以具卓越的肌肤再生及抗炎效果为主要产品特征；国内“天津外泌体科技”的Y3系列美容产品已经获得欧洲的CE认证，可在欧盟进行大规模销售。2)2)在治疗药物领域：干细胞天然外泌体药物EXOFIoTM中发现了多种蛋白和核酸物质，可替代干细胞治疗，处于美国III期临床试验;CAR-T细胞来源的EVs表达高水平的穿孔素和颗粒酶B以及CAR,有效地杀伤实体肿瘤。表1外泌体药物EXoFIoIM中发现的调节蛋白NameDescriptionFunctionVEGFRVEGFReceptorAngiogenesisVEGFVascularEndothelialGrowthFactorAngiogenesis&ChemotaxisANG1Angiopoietin1AngiogenesisandSupportsVEGFTIMP-1CollagenaseInhibitorBlocksmatrixbreakdownTIMP-2CollagenaseInhibitorBlocksmatrixbreakdownI1.-1BInterleukin1BCellProliferation,Differentiation,ModulatesinflammationPDGF-AAPlateletDerivedGrowthFactorCellSurvival&MSCProliferation-MitogenicTGFb3TransformingGrowthFactorBeta3Immunology-ModulatesinflammationbFGFBasicAbroblastGrowthFactorMitogenicCellSurvivalandTissueRegenerationHGFHepatocyteGrowthFactorWoundHealing-TissueRegeneration&OrganSurvival工程化外泌体是通过“基因工程”或“化学工程”对外泌体进行工程化改造以实现活性物质的靶向递送，可广泛递送小分子、多肽、蛋白、抗体、核酸等活性物质，具有增强的载药效率、靶向性、抵抗机体清除率等特点。工程化外泌体领域目前没有产品获批，作为药物治疗处于临床II期阶段,2023年3月，工程化外泌体代表企业Codiak由于产品开发失利而宣告破产保护，该领域开发具有一定挑战性。外泌体(EXoSonIe)是几乎所有细胞均可释放的、直径约30-150nm的细胞外囊泡(Extracellularvesicle,EV),由细胞内多泡体(multivesicularbody,MVB)与细胞膜融合后，释放到细胞外基质中。EV可分为EXoSOlne(外泌体，30T50nm)、ECtoSOine(核外颗粒体，100-100onm)、Apoptoticbodies(凋亡小体，50-5000nm)三大类。Exosome由胞吐作用(exocytosis)释放，Ectosome由质膜向外出芽(OUtWardbudding)而分泌，Apoptoticbodies在凋亡后期由程序性死亡细胞释放(图4)。3.Apoptoticbodies(50-5000nm)图4.细胞外囊泡亚型示意图在经典分泌途径中，带有蛋白质货物如胞外蛋白的囊泡在高尔基体(GO1.Gl)中分拣和包装，将其货物运输到质膜(PM),通过与质膜融合，膜蛋白和分泌蛋白都被有效地运输到它们预定的目的地(图5)o各种类型的货物，如蛋白质、RNA等，也可以通过质膜向外出芽形成脱落的囊泡(核外颗粒体,Ectosome)方式运输到细胞外空间。货物通过细胞内吞作用(受体介导和自由摄取)摄取，形成初级内体(EE)o在初级内体(EE)中，货物要么被回收到质膜(PM),要么被封闭在多泡体(MVBS)的腔内囊泡(I1.V,外泌体前体)中(图5)。外泌体(Exosome)的形成始于初级内体(EE)的膜向内出芽，随后形成多泡体(MVBs)o在胞吐途径中，多泡体(MVBs)与质膜(PM)融合，将其内容物(外泌体，Exosomes)释放到细胞外空间，外泌体货物运送到受体细胞可以通过直接与受体细胞膜融合(Membranefusion),胞饮作用/吞噬作用(Pino-Orphagocytosis),或配体-受体结合(ReCePtOrbinding)等各种机制发生；在降解途径中，多泡体(MVBs)被运送到溶酶体(1.S)进行酶辅助降解。这一途径对于抑制激活的生长因子受体的信号传导尤为重要(图5)。图5.不同类型EV形成通路ExtracellularPrOtein一胞外蛋白；ReCePtOr-受体；CargO-货物：蛋白、RNA等；Regularproteinexport/SeCretion-调控蛋白运输/分泌；IntraluminalVeSiCle(I1.VS)-腔内小囊泡;EXOSonIe-外泌体;ShedVeSiCle/Ectosome-核外颗粒体;PM-质膜；ER-内质网；EE-初级内体；1.E-次级内体；1.S-溶酶体；MVB-多泡体；GO1.Gl-高尔基体；NUC1.EUS-细胞核；Exocyticpathway-胞吐途径；DegradativePathWay-降解途径；(Jnt.J.Mo1.Sci.2016f17,170)CD9CD81ARF60弟锚定装臼;表尊潴臼聚居:CeramideTSGlOlFlotillinProtemsRNAMUCyUnkeHalERMmtONAHeMshoehmANAOsONANUCiMfPr11RNAssOfUDvynwYRMVraIONARNAMdPCwcflHAApoplotcEtflNAAmiROChSigMgS-IWiAMctaboiitesduc*stsRMkSnRNA4WrfNA抗原呈递MVB外滂体生珈起源外涕体的生梅标记物外ie体的蛔分在外泌体的生成过程中，有几种蛋白密切参与，包括RabGTPases>ESCRT蛋白，以及被用作外泌体标记的CD9、CD81、CD63、flotilin>TSGlOU神经酰胺和AliX等。不同来源的细胞生成外泌体的速率、大小、组分(货物)均有异质性。外泌体腔内组分主要由mRNA.miRNA.gDNA片段、以及无数不同的蛋白质组成，这些组分类型取决于细胞的起源(图6)。图6.外泌体的组分和鉴定外泌体作为细胞间物质交流和信号传递的途径，不同细胞间通过分泌携带有不同组分的外泌体实现通讯，这些分泌的外泌体被受体细胞吸收，通过释放内含物实现物质和信号的交流（图5）。1.3天然外泌体使用不同细胞来源产生的“天然外泌体”已经在医美领域实现商业化，同步也正在进行多项药物临床试验，最快已处于临床HI期试验，显示出不错的安全性和有效性。布局天然外泌体的代表企业包括ExoCoBio>天津外泌体科技、佰傲医学、DirectBiologies等,这些企业将是外泌体行业最先商业化的企业。1983年,Pan和JohnStOne在研究网织红细胞成熟到红细胞过程的研究里，在体外培养的绵羊红细胞培养液上清液中发现了一种从网织红细胞释放的囊泡，含有网织红细胞来源的脂质、蛋白质和酶，后来命名为“外泌体”。1996年，Raposo等发现B淋巴细胞分泌的外泌体携带MHC-II类分子、共刺激因子和黏附因子。2007年，1.otVan和Valadi发现细胞之间可以通过外泌体中的RNA来交换遗传物质。2013年，诺贝尔生理或医学奖授予从事细胞内囊泡（外泌体）运输调控机制研究的3位科学家一一JamesE.Rothman>RandyW.SchekmanThomasC.Sildhof,由此将外泌体研究推向了前所未有的新高潮。图7.细胞分泌外泌体图示几乎所有类型的细胞，都可以产生并释放外泌体。根据不同生物来源分类,外泌体分为动物细胞外泌体、植物外泌体、微生物外泌体。1.3.1动物细胞外泌体天然外泌体哺乳动物细胞外泌体由几乎所有类型的“健康细胞”和“病理细胞”分泌，存在于不同的体液中，例如血浆、尿液、乳汁、唾液、羊膜、细支气管肺泡、滑膜以及腹水等。在循环外泌体中，80-90%来自血小板、淋巴细胞、树突状细胞、其他免疫细胞，通过循环系统到达其他细胞与组织产生远程调控作用。正是基于此，外泌体天然具有活性物质的递送功能（天然递送系统）和作为疾病的特异性生物标记物（诊断标志物）。Source%(»fcxom>11icsSalivaCcrebrospinalfluid一BkxxiTumorcells(SweatAmfuoQKrfluidMiIkSemennSynoviaimembranePhccnUl(issueSourcesofstemCCIkNeuronsmarrowTJBreastmilkSkinAmnioticudUmbilicalcordPlaccnial(issue«Adipo*tissueDentalpulpEndometriumCardiac(ctnCeIk图8.哺乳动物细胞外泌体目前可通过GMP大规模生产获得动物细胞外泌体的主要包括：牛奶外泌体、人心脏祖细胞外泌体、骨髓间充质干细胞外泌体、脂肪干细胞外泌体、树突状细胞外泌体、HEK293细胞外泌体。图9.处于临床的外泌体种类和GMP生产1.3.2植物外泌体天然外泌体植物外泌体(plantexosome)的形成区域通常始于反式高尔基体或者早期内体，随后形成多囊泡内体(MVEs)或者多泡体(MVBS),并选择性地将mRNA、miRNA其他非编码RNA等多种RNA、脂质、DNA等结合进囊泡中，最终植物外泌体与质膜结合将内含物释放。植物外泌体体积小、组织穿透性强，在不同的酸碱度和温度下都能维持较好的理化稳定性,成为经皮递送、靶向给药、基因传递等递送理想载体。目前.，公开报道的植物外泌体研究包括葡萄外泌体、生姜外泌体、芦荟外泌体、人参外泌体、金银花外泌体、甘草外泌体、红景天外泌体、西兰花外泌体、葡萄柚外泌体、小麦外泌体、大蒜外泌体、蒲公英外泌体、洋葱外泌体等。研究发现，植物外泌体蕴含了植物中90%的活性成分，是植物有效成分浓缩的精华中的精华。Ikg植物仅能提取1g植物外泌体，而其活性却远高于Ikg植物提取物。mrophgMCo100cUiJncerceUsackmocArcmomac4bAPPUCAT>ON!HepaloproIectKMiTumorIrUeStN3InhibitsSUMmtMNIInlettinalmmumintestinalGWmkrobioUtran*poflrho11>otM>mfUmmt>nmod”IahoOAntKXKSaHB11xMMctk)MestmalMtMnfIMnmauoOectx,lmmuno*ogklmoduUtlontherapeuticsAntiMnnammttoryHepAtopfotectlwAnti<ancertrapwbcIntestinalfrftport1111x>uUt>n图10.植物外泌体或衍生的PE1.NV的生物功能(MolecularTherapy.2021,29,1331)植物外泌体含有较为丰富的miRNA,为一类长度约为22个核昔酸的内源单链非编码RNA,来自药用植物外泌体的miRNA可能作为新的生物活性成分与哺乳动物系统相互作用，外泌体作为中药活性成分的应用将越来越广泛。1.3.3微生物外泌体天然外泌体微生物外泌体的研究主要集中在细菌胞外囊泡(BEVS),其发现可追溯到20世纪60年代。BEVs类型多种多样，根据产生方式不同包括：革兰氏阴性细菌来源的外膜囊泡(OUtermembranevesicles,OMVs)>古菌和革兰氏阳性细菌来源的细胞质膜囊泡(cytoplasmicmembranevesicles,CMVs)>夕卜-内膜囊泡(OUte1.innermembranevesicles,OIMVs)>破裂性外膜囊泡(explosiveoutermembranevesicles,EoMVS)O图11.不同的途径导致形成不同的膜囊泡类型(NatRevMicrobio1.2019f17(1):13-24.)BEvS直径范围为20-40Onnb影响多种生物过程，包括毒力因子的运输、DNA转移、噬菌体的拦截、抗生素和真核宿主防御因子、细胞解毒、细胞代谢物输出、细胞间通讯等。BEVs与哺乳动物宿主细胞的相互作用多集中在肠道微生物菌群。肠道菌群积极促进肠道和远端器官的基本功能(相关阅读:肠道微生态药物的发展和投资趋势)在肠道生态系统中，微生物群与宿主之间的双向通讯不涉及直接的细胞接触。越来越多的证据表明，细菌分泌的BEVs通过向宿主细胞运输和传递调节宿主信号通路和细胞过程的效应分子来介导菌群功能，肠道微生物群释放的BEVs可能对健康和疾病有很大的影响。BEVS可能作为预防肠道感染或炎症和免疫相关疾病的治疗、营养策略，使用分离的BEVS将可能克服在免疫缺陷个体中使用活益生菌的潜在风险。肠道微生物群组成和多样性的失衡与包括癌症、神经、代谢和免疫紊乱在内的多种疾病有关，在患者和健康人群的血液和尿液样本中发现了肠道微生物群来源的BEVs,其特征与肠道微生物组高度相关，这为诊断提供了新的策略。1.4工程化外泌体为了拓展其作为纳米递送系统的可能性，科学家通过生物工程、化学工程策略来设计并装载“工程化外泌体”，开发出了基于工程化外泌体的“纳米递送系统”O生物工程(BiOlogiCaIEngineering)通过膜结合蛋白的遗传融合引入靶向基序，如多肽、蛋白、ASO等,代表企业有Codiak、Evox、唯思尔康、恩泽康泰等。化学工程(ChemicalEngineering)指通过“脂类化学反应”或“膜结合蛋白化学反应”或“脂质-脂质相互作用”安装不同的片段，如抗体、蛋白、适配体、小分子、聚合物等，代表企业有天津外泌体科技等。ChemicalBiologicalN1.SPePlQ1.p<d(CiaDSPE-'Cr)ij-入HydrophobedrugJProtan(e.g.CD63-ApoA1)DNAvaccine(e.g.CD63-OVA).、，PeptdoHydrophHicdrug词磅URVG.RGD.CAP,E7)DNA/RNAaptamer；./3gEGFRaplPSMAapt.'"c8apt.AS1411apt)vw丽岫ffT>mRNADSPE-PEG-_J<kd(egRGD).K/Antibody4fqJP*'"'*n*i*(e,g.CD4½SIRP)干瞅。(.g.cRGD-Exo)1,F肾器ERgR)Wa/_AnbQen飓T-(egPSAPAPHER2)麟舞'1.actadhennC1C2anchorWe.g.atEGFRnanobody)*v,4AntibodyZ、，(,gCD3.aEGFR)Pepbde'(egGEl1.BAPTM)图12.工程化外泌体的表面修饰方式根据外泌体纯化前还是纯化后进行装载分为三种装载方式:内源装载(EndOgenOUSloading)：对来源细胞进行生物工程改造,使其分泌工程化外泌体，也称Preproduction；外源装载(EXogenOUSloading)：先分离纯化好高纯度外泌体,进行负载改造,也称Postproduction；Perproduction：在外泌体形成过程中，利用物理方法破坏-再造质膜而封装活性物质，挤压出细胞膜过程中装载上目标分子的“类EVS样囊泡”；PreproductionPostproductionloadingPerproduction破坏，挤压，超声，EVS样囊泡的药物装载亲水药物两亲性药物亲脂性药物亲脂性药物聚合体图13.工程化外泌体的装载方式(AdvancedDrugDeliveryReviews.2021,178:113972.)1.4.l内源装载工程化外泌体内源装载(Endogenousloading)是在分泌外泌体的细胞上做基因工程改造，让其产生携带目标分子的外泌体。例如，构建融合表达特定蛋白和外泌体膜蛋白的质粒，通过转染等方式，让该融合蛋白在外泌体来源细胞中大量表达，这些细胞分泌的外泌体就会携目标融合蛋白。RNA、蛋白质、核酸、各种小分子，都可以采用内源装载。不过，与外源装载相比，内源装载的实验难度更大、周期更长。图14.内源装载方式(CritRevBiotechno1.2020f40(6):804-820.)1. 4.2外源装载工程化外泌体外源装载(Exogenousloading)的常用方法有孵育、超声透化、电穿孔、脂质体融合、化学偶联(点击化学)。孵育是让待装载的分子与外泌体在一定条件下充分接触，依靠外泌体膜本身的疏水性被动完成装载。孵育法操作简单，不会破坏外泌体膜的完整性，主要适用于疏水小分子，装载效率受药物浓度影响，所需时间较长。电穿孔是通过外加电场，在外泌体膜上形成临时的亲水性孔道，增加外泌体膜的通透性，使小分子物质能够穿过孔道进入外泌体内部。主要适用于装载亲水分子，过量投入外泌体有助于提高回收率。但会引起外泌体聚集，破坏外泌体膜的稳定性，也可能导致核酸药物本身聚集导致假阳性结果。超声是利用探针超声仪对外泌体进行超声处理，使外泌体膜变形，产生瞬态小孔，增加膜的通透性，从而小分子物质扩散到外泌体中。主要用于装载亲水分子，装载后有些小分子物质也会附着于外泌体膜外侧。装载效率高于电穿孔和孵育,但对外泌体膜的损伤较大，可能导致外泌体破裂且实验重复性较差。脂质体融合外泌体是实现活性物质直接装载的一种有希望的替代方法。为了控制和改变外泌体纳米载体的生物功能，京都大学KatSUra通过用冻融技术融合脂质体和外泌体的质膜从而得到杂交的外泌体。特定遗传修饰细胞分泌的外泌体与各种脂质体融合，是非常有效的膜工程方法。如1.iPOfeCtamine含有脂质亚基，可在水环境中形成脂质体并捕获核酸，带正电的脂质体表面与带负电的外泌体质膜融合，随后释放核酸完成杂交外泌体的装载。也有研究单位利用穿膜肽(CPP)转染核酸药物到外泌体中，快速简便且高效。维渡纵横认为，脂质体融合外泌体技术与1.NP的四组分原理有着异曲同工之妙，为mRNA和siRNA药物的发展提供了更广阔的空间。Exosomes图15.脂质体融合外泌体(SciRep.2016,25:21933.)化学偶联外泌体是最具商业化潜力的新兴技术，通过“脂类化学反应”或“膜蛋白化学反应”安装多种功能性分子，如多肽、抗体、蛋白、脂质、适配体、小分子、聚合物，在外泌体上进行可控、可调节的多功能化改造。化学偶联技术可控制功能化分子在外泌体上的“装载数量”与“装载位点”，实现多种功能化分子的“多元装载”，用于靶向递送、药物示踪等。值得注意的是，外泌体偶联药物(EDC)的高效PayIOad装载，突破了抗体偶联药物(ADC)载药率低、安全性有限的瓶颈。根据维渡纵横统计，天津外泌体科技有限公司(简称“天津外泌体科技”)可能是国内唯一掌握该技术商业化的公司，根据已发表文章显示其药物装载率达92.3%、溶解性提高71.4倍、半衰期提高36.2倍、药峰浓度提高3倍、口服相对生物利用度提升2.6倍；装载HerCePtin抗体的外泌体呈现靶向效果相比对照组提升174.5倍。Payload多肽jSK一一三JBt.orj抗体wp6l小分子,W>多肽1.inker.三jaw.or瞪魂塞抗体卷，ExosomePayload图16.外泌体化学偶联技术1.5外泌体的功能不同的细胞通过分泌携带不同组分的外泌体实现细胞间通讯，这些外泌体被受体细胞吸收，通过物质交换或释放内含物实现物质和信号的交流。外泌体与受体细胞的信息交流可能通过以下四种途径实现：1）外泌体表面膜蛋白被目的细胞表面受体识别，激活靶细胞；2）外泌体在蛋白酶作用下产生的表面膜蛋白碎片作为目的细胞表面受体的配体；3）外泌体脂膜与目的细胞膜融合，将蛋白质和RNA等内容物释放进去；4）目的细胞通过胞吞的形式摄入外泌体。经由以上几种途径，外泌体将其携带的生物信息运输到靶细胞或经体液运输而被远端组织细胞摄取，进而影响目的细胞的基本功能和基因表达，这些外泌体参与了一系列生理和病理过程，如繁殖和发育、抗原呈递、免疫调节、组织愈合、感染、代谢和心血管疾病、神经退行性疾病、癌症发生发展等。二、外泌体的商业应用外泌体在美容抗衰、药物治疗、递送载体、体外诊断和科研试剂方面有着广阔的应用前景，其中美容护肤抗衰产品已率先实现了商业化。本章将详细阐述：天然外泌体疗法、工程化外泌体递送、外泌体偶联药物（工程化外泌体）、医疗美容与护肤、体外诊断早筛的商业化应用。2.1天然外泌体疗法干细胞由于其旁分泌机制发挥治疗作用成为再生应用中最流行的外泌体细胞源。间充质干细胞、胚胎诱导的多能干细胞、组织特异性干细胞、初级前体和成熟细胞等分泌的外泌体都有案例成功应用于再生治疗中。同时，科学家也发现免疫细胞来源和肿瘤细胞来源的外泌体可用于肿瘤免疫治疗和开发肿瘤疫苗。表2.天然外泌体疗法全球临床进展W期临床外泌体新型冠状病毒感染IH期临床外泌体急性呼吸窘迫综合征I期临床外滂体克罗思痛ExoFloDirectBiologiesI期临床外泌体肠易激综合征I期临床外滂体溃疡性结肠炎I期临床外泌体器官移植排斥I期临床外泌体下腰痛WhartonjellyderivedMSCexosomesErciyesUniVerSityII/III期临床外泌体视网膜色素变性exosome-MSCDermamaBioteknologi1.aboratoriumWIH期临床外泌体新型冠状病毒感染SF-MSC-EXEskisehirOsmangaziUniversityH期临床外泌体软骨损伤I/H期临床EV三5AG1.E-102AegleTherapeuticsI/II期临床EV营养不良性大疱性表皮松解临床前EV移植物抗宿主病mitochondriaandMSC-derivedexosomesTehranUniversityofMedicalSciencesVH期临床外泌体心肌梗塞placenta-MSCsderivedexosomesTehranUniversityofMedicalSciencesI/H期临床外泌体克罗恩病合并肛周屡管CeIIiStemOA-sEVCellsforCellsI期临床外泌体膝骨关节炎I期临床外泌体新型冠状病毒感染EV-PureVitti1.absI期临床外泌体肺纤维化IND外泌体卵巢早衰MSCexosomeParacrineTherapeuticsI期临床外泌体银屑病PlexarisExopharmI期临床外泌体伤口愈合UNEX-42UnitedTherapeuticsI期临床外泌体支气管肺发育不良exosomesderivedfromMSCsFederalStateBudgetInstitutionI期临床外泌体早产chimericexosomaltumorvaccine复旦张江I期临床外泌体肿瘤疫苗膀胱痛XoGIoKimera1.absIND外泌体新型冠状病毒感染脐带间充质干细胞外滂体杭州第三人民医院备案制临床外泌体银屑病备案制临床外泌体白制风脐带间充质干细胞联合细胞外滂体达尔文细胞生物备案制临床外泌体肺损伤间充质干细胞外泌体复旦大学J闲医院爸案制临床外沙体感染hMSC-Exos西比曼备案制临床外泌体急性呼吸窘迫综合征haMPC-Exos西比曼笛案制临床外泌体肺部感染ahaMSCs-Exo西比曼备案制临床外泌体阿尔茨海默病备案制临床外泌体皮肌炎相关间质肺病PSC-MSC-Exo原生生物备案制临床外泌体干眼病脐带间充质干细胞外滂体中山大学备案制临床外泌体干眼病MSC-Exo南京鼓楼医院备案制临床外泌体过敏性鼻炎AutologousAdMSC-Exo四川大学华西医院备案制临床外滂体骨关节炎CopyrightC2023WeDimension.Allrightsreserved.2. 1.1肺部感染和ARDS治疗天然外泌体疗法2021年3月,美国FDA批准DireCtBiologiCS公司的干细胞外泌体药物EXoFIoTM的IND申请，顺利进入临床I/II期试验。它是从人骨髓间充质干细胞中分离出来的细胞外囊泡型生物产品一一外泌体，首发适应症为治疗中度至重度新型冠状病毒感染和急性呼吸窘迫综合征(ARDS)O根据DirectBiologies公司披露，EXoFlOTM的II期临床没有出现不良事件(AE)和重大不良事件(SAE)；ExoFlo-15ml组的死亡率具有统计学意义上的降低，与安慰剂组相比，在18-65岁的呼吸衰竭患者中，绝对和相对风险分别降低了30.8%和61.6%；在18-65岁的ARDS患者中，死亡的绝对风险和相对风险分别降低了41.9%和57.7%o2022年7月,EXOFIo刑进入临床III期试验，2023年1月，EXOFlOM完成了400例患者的临床IIi期临床入组，是美国FDA首次批准应用干细胞外泌体用于疾病治疗的重大里程碑。EXOFlo叫除了新冠感染治疗和ARDS适应症外，其他适应症包括克罗恩病、肠易激综合征、溃疡性结肠炎、器官移植排斥、下腰痛，处于临床I期试验阶段。DirectBiologies公司认为EXOFIOTM的成功源自公司的CGMP放大工艺和无菌工艺获得了超纯无菌外泌体；每毫升可提供超过100亿个外泌体带来了优异的功效；完美的质量控制使每一瓶外泌体都具有质量一致性。图17.EXoFlo产品西比曼的haMPC-Exos用于肺部感染处于HT研究，入组了60例志愿者，正在瑞金医院开展(NCTo4544215)。肺损伤相关实验研究表明，干细胞外泌体具有积极的治疗作用。Vitti1.abs的外泌体药物EV-Pure用于治疗肺纤维化和女性生殖障碍/原发性卵巢功能不全适应症已经于2022年10月进入临床I期(NCT05387239)。2.1. 2心血管疾病治疗天然外泌体疗法干细胞外泌体的心脏保护机制已成为研究热点，越来越多的研究证实，干细胞外泌体具有与干细胞相似的心脏保护功能，能显著提高心肌细胞的存活率、抗心肌细胞损伤、促进新生血管形成、改善心脏功能、抗炎、抗心肌细胞凋亡、促进心肌细胞再生。外泌体具有较好的稳定性，较少引起受体细胞的突变以及免疫排斥反应，有望成为治疗心血管疾病的有效方法。间充质干细胞外泌体在治疗心血管疾病如心肌梗死和心力衰竭方面具有巨大的潜力。StemCellsjournals发表了相关综述，讨论了间充质干细胞外泌体促血管生成、增强其生物活性改善心脏组织修复的方法。2022年4月，由TehranUniversityofMedicalSciences发起的MitochondriaandMSC-derivedexosomes用于治疗心肌梗塞的临床试验正式开展，入组了20例志愿者来评估疗效(NCT05669144)。间充质干细胞外泌体在缺血性心脏病中具有很好的疗效。发表在BioMedRes杂志的研究发现，间充质干细胞外泌体的注入抑制了缺血性心脏病疾病模型大鼠的心脏的纤维化和炎症反应，并且明显改善了心脏的功能。2021年9月，伊斯法罕医科大学的最新临床研究(NCT03384433)通过5例患者探索了携带miR-124的间充质干细胞外泌体对缺血性心脏病的临床治疗作用。2.1.3肝肾损伤治疗天然外泌体疗法肝脏疾病相关实验研究表明，干细胞外泌体具有保护和治疗作用,Du等研究证明干细胞外泌体通过激活SPhks和sip信号通路保护肝脏免受肝缺血/再灌注损伤，促进细胞增殖；1.i等研究发现干细胞外泌体可以通过抑制肝细胞上皮间充质细胞的转移和胶原蛋白的生成来改善肝纤维化。肾损伤相关实验研究表明，外泌体中携带的mi三和蛋白能够减轻肾缺血/再灌注损伤，减少细胞凋亡，促进细胞增殖，从而修复肾损伤。2022年4月,I1.IASBioIOgiCS公司的外泌体药物I1.B-司2进入了临床I期，靶向NF-B用于治疗急性肾损伤。图18.I1.B-202机制2.1.4眼科治疗天然外泌体疗法外泌体可在泪液、房水、玻璃体液、血液等眼部体液中稳定存在，在调节眼部细胞迁移、增生、凋亡、免疫反应、血管生成等方面发挥重要作用，与角膜损伤、糖尿病视网膜病变、年龄相关性白内障、青光眼、年龄相关性黄斑变性、葡萄膜黑色素瘤等眼病关系密切。ErciyesUniVerSity的治疗产品Whartonjellyderivedmesenchymalstemcellexosomes处于1111I期临床(NCTo5413148),用于治疗视网膜色素变性。该研究于2022年8月开始，入组135例志愿者。原生生物的间充质干细胞外泌体PSC-MSC-Exo处于HT研究,用于治疗干眼症。中山大学脐带来源间充质干细胞来源的外泌体也处于Irr研究用于治疗干眼症。2.1.5肿瘤治疗天然外泌体疗法肿瘤细胞来源的外泌体通常包含一些肿瘤抗原，可以使抗原递呈细胞激活，故而外泌体可用于肿瘤疫苗的开发，且一些研究发现此类肿瘤疫苗具有很好的可行性和安全性。医药魔方数据显示，复旦张江的ChimeriCexosomaltumorvaccine(嵌合外泌体肿瘤疫苗)目前处于临床I期研究，用于治疗膀胱癌。.1:Anri-tumorimmuneresponseActivabonofDC,T.NKce«sandmacrophages图19.外泌体在肿瘤免疫中的功能免疫细胞来源的外泌体能够介导和调节机体对肿瘤的免疫反应，外泌体在肿瘤免疫治疗方面的潜力受到广泛关注。树枝状细胞(DC)产生的外泌体包含大量的MHC-多肽复合物和免疫刺激相关的分子，能够激活相关的T细胞，介导体内抗肿瘤应答，在多个临床试验中表现出良好的抗肿瘤疗效。CAR-T细胞来源的EVs表达高水平的穿孔素和颗粒酶B以及CAR,诱导表达其同源抗原的肿瘤细胞死亡，EV由于体积小，能够跨越生物屏障