從檢測工具、治療藥物到預防疫苗，作為生物細胞之間「溝通語言」的胞外體(Extracellular Vesicles, EVs)，在醫學上的應用潛力極廣。圖爾思生技及台灣胞外體學會共同主辦的研討會中，針對這項新興領域，和與會者共同探討了胞外體的研究歷史、應用，以及生產製造上的各樣細節。

撰文 /巫芝岳、劉馨香

5月28日，由圖爾思生技及台灣胞外體學會共同舉辦的主題研討會「疾泌-發掘胞外體的潛在力量」中，邀請臺灣大學植物病理與微生物學系教授沈湯龍、工研院生醫所研究員劉振凰和謝惠珠，以及圖爾思的代表，分享了胞外體的研究歷史和應用，展現了這項細胞材料在醫療領域的強大潛力。

台灣胞外體學會理事長周涵怡首先致詞表示，胞外體是近年在科學強力研究下，有望快速產生臨床或美容應用的領域，現在也是胞外體相關研究和應用正要起飛的時刻。

圖爾思董事長楊志偉表示，胞外體相關應用的市場持續成長，2023年全球市場達2.3億美元，2028年可望達到13億美元，全球也有140個胞外體相關產品正在臨床階段或已經進入臨床。

楊志偉分享，圖爾思擅長生命科學的基因、蛋白質、代謝物的分析與鑑定，這兩年投入外泌體的品質控管與內容物的分析服務，期待與產學界持續探索這項藍海領域。

楊志偉表示，胞外體相關應用的市場持續成長，2023年全球市場達2.3億美元，2028年可望達到13億美元。(攝影/鐘御慈)

奈米大小胞外體  盼成疾病診斷、治療新星

臺大植微系教授，也是台灣胞外體學會創會前理事長的沈湯龍，首先詳細介紹了胞外體的發現過程。他表示，外泌體為生物細胞自然產生的囊泡，具雙層磷脂質，大小為約為30~150奈米。

沈湯龍表示，約1980年代，科學家首次以Exosome來描述這項胞外體(Extracellular Vesicles, EVs)，且發現其宛如細胞的「垃圾袋」，幫忙打包細胞內的廢物。直到2007年，瑞典科學家發現胞外體會在癌細胞之間，用以傳遞mRNA、miRNA等核酸物質。隨後科學家逐步確定生物細胞會透胞外體與細胞外環境聯繫、作為彼此溝通的「語言」。

沈湯龍團隊自身的研究也發現，胞外體會幫助癌轉移的器官趨向性，經由帶有不同細胞附著因子(Integrin)，能將胞外體導航到特定組織或器官，改變該部位的環境而使癌細胞更容易存活。

他也簡介，胞外體可望成為生物標記、作為療法，或是成為藥物傳輸系統來搭載藥物，甚至直接成為能誘發免疫反應的疫苗。

不過，目前胞外體相關法規環境仍剛起步建構中，尤其人源外泌體應用規範在全球皆較嚴格，臺灣也甫於今年3月公布，人源外泌體化粧品經個案審查通過後可開放使用。

沈湯龍詳細介紹了胞外體的發現過程。(攝影/鐘御慈)

胞外體核酸藏秘密！工研院開發高靈敏癌症分子監測

工研院生醫所研究員劉振凰表示，液態生物檢體(Liquid Biopsy)在癌症應用的市場快速成長中，目前市面上的產品以偵測游離核酸(cfDNA)為主，胞外體則是後起之秀。

以工研院在肺癌的循環腫瘤核酸(ctDNA)檢測開發經驗而言，ctDNA含量低到無法實際應用於復發監控或用藥策略選擇，此外，ctDNA檢測也不適用所有癌症類型，並且無法即時反應腫瘤變化。

因此，工研院改為開發「多重循環核酸」檢測，藉由同時分析循環腫瘤核酸與胞外體核酸(包含DNA和多種RNA)，能比僅檢測cfDNA提高將近10倍的檢測靈敏度。由於腫瘤胞外體源自腫瘤細胞無間斷的釋放，還能夠即時反應腫瘤變化。

工研院也開發了多重循環核酸的保存技術，確保全血樣品在常溫下，胞外體核酸超過14天不被降解；以及開發多重循環核酸的純化技術，利用磁珠分離材料一次將所有核酸純化。

工研院自去年開始與臺大醫院新竹分院合作，進一步開發大腸癌高靈敏度分子檢測，用於早期轉移和復發監測，目前已有患者術後追蹤達6個月。

劉振凰表示，液態生物檢體在癌症應用的市場快速成長中，目前市面上的產品以偵測游離核酸為主，胞外體則是後起之秀。(攝影/鐘御慈)

建立細胞材料重點步驟：選擇來源、建細胞庫、凍存、品管

圖爾思生物科技儀器部業務專員李明駿，分享了在開發胞外體之初，如何建立起穩定的細胞材料。

李明駿表示，胞外體的用途和適應症，與其來源、培養方式等皆息息相關，例如不同組織來源間質幹細胞(MSC)所產生的胞外體，或是不同免疫細胞產生的胞外體等，都可對應到不同適應症。而細胞培養過程中，包括培養方式為2D或3D，或培養時的養分補充、繼代、收穫方式等，都會影響到胞外體。

李明駿表示，細胞來源的選擇、培養條件優化、建立穩定細胞庫並定期更新、嚴格的細胞培養操作、測試和品質控制等，是開發細胞材料的重點。

「因此，在開發胞外體的細胞材料時，需先找出合適的親代細胞和穩定的細胞培養環境，進而建立細胞庫、找到凍存參數、分層凍存、品質管控、符合法規要求，即能製造出符合所需的細胞。」李明駿說。

他也詳細說明了以上步驟的細節，例如選定細胞來源時，若選用同種異體的初代細胞，則需確認最終產品的胞外體能否維持品質一致；源自誘導性多功能幹細胞(iPS)/胚胎幹細胞(ES)、株化細胞，就需進一步建立主細胞庫 (MCB) 及生產用細胞庫(WCB)，且需定期確認體外培養細胞年齡(LIVCA)。

而圖爾思代理的Cytiva VIA Freeze免液態氮程序降溫儀可以提供符合GMP及21 CFR part11的穩定降溫平台；貝克曼庫爾特(Beckman Coulter)的Vi-CELL BLU細胞活性分析儀則可透過自動化的細胞計數，最大程度減少人為操作的誤差，以確保細胞凍管的一致性。

李明駿分享了在開發胞外體之初，如何建立起穩定的細胞材料。(攝影/鐘御慈)

胞外體製備除了拚產率 更要注意批次再現性

工研院生醫所研究員謝惠珠表示，胞外體製劑開發充滿挑戰，從一開始細胞源的選擇、細胞前處理、細胞培養、胞外體純化到品質分析，每個環節都涉及到非常多而複雜的選項。不過，在此之前，最重要的是先決定適應症與胞外體的用途，才能選擇最適合的製備與分析方法。

謝惠珠舉例，製備方法包括以未經改造的天然細胞分泌胞外體；以細胞激素、生長因子、化合物或超音波等刺激細胞，促使細胞分泌更大量的胞外體；透過基因改造細胞，製造帶有特定表面蛋白或帶有特定mRNA的胞外體；以及將胞外體額外添加生物分子或藥物等。謝惠珠也提醒，特殊的誘導與培養條件可能提高胞外體的產率和活性，不過，也需注意是否產生副作用，以及是否能維持批次的再現性。

至於胞外體的純化技術也有很多種，謝惠珠表示，沒有所謂最完美的選擇，應依據自身對於純度、回收率、結構完整性、通量、GMP相容性等的需求來評估純化策略。

工研院則自主開發出結合大小排除層析(SEC)和切向流過濾(TFF)的分離技術，可達到良好的回收率，製造高純度胞外體。

謝惠珠表示，胞外體製劑開發充滿挑戰，每個環節都涉及多而複雜的選項。(攝影/鐘御慈)

確保胞外體安全、有效 功能性/功效性試驗不可缺

圖爾思生命科學部產品副理蕭楹澄，分享了多項胞外體開發時，為驗證其實際療效，可進行的功能性與功效性試驗。

蕭楹澄表示，近年胞外體的臨床開發越來越廣泛，擴及癌症，甚至骨科、異位性皮膚炎、乾眼症等新領域；而臨床開發時，後續的功能性測試，就是驗證胞外體能否用於目標適應症的重要過程。

在品質監控檢測項目上，圖爾思提供包括：表面蛋白表現檢測，也針對胞外體提供各項身份鑑定/純度分析，例如：蛋白質純度、粒徑、濃度等，此外也包括多種雜質分析、安定性測試、功能性分析(如：蛋白質、核酸、脂質等分析)。

蕭楹澄表示，圖爾思可提供一站式的整體分析服務，甚至後端的動物實驗也能協助。其在動物實驗方面，已建立包括異位性皮膚炎、類風濕性關節炎、痛風、毛髮再生、非酒精性脂肪肝、褥瘡、肌少症等動物模型可供使用。

蕭楹澄分享了多項胞外體開發時，為驗證其實際療效，可進行的功能性與功效性試驗。(攝影/鐘御慈)

亞洲首台CytoFLEX nano demo unit 進駐圖爾思示範實驗室

研討會中，主辦單位也宣布，圖爾思在和美商貝克曼庫爾特合作下，已將貝克曼庫爾特旗下最新流式細胞儀——全亞洲首台CytoFLEX nano demo unit，進駐到圖爾思的示範實驗室(Demo Lab)。

美商貝克曼庫爾特臺灣分公司生命科學部行銷經理蔡孟君，分享了貝克曼庫爾特適合用於胞外體開發的最新流式細胞儀。

她表示，貝克曼庫爾特是首家將敏銳、小體積的雪崩光電二極體(APD)偵測器放入流式細胞儀的公司，他們今年最新推出的機型CytoFLEX nano，最小可偵測到40奈米的粒子、同時染6個螢光，並且可看5個側向散射光(Side Scatter)，更將MIFlowCyt-EV Guidelines 標準化放入機器中，幫助研發人員更明確偵測到胞外體狀態。

蔡孟君也特別強調，有5個側向散射光功能上，能以雷射從更多不同角度照射構型各異的胞外體，可有效幫助找出特別構型的胞外體。

蔡孟君分享了貝克曼適合用於胞外體開發的最新流式細胞儀。(攝影/鐘御慈)

臺灣成全球第三「法規明文開放人源胞外體」國家！盼加緊產學鏈結抓先機

5月8~12日，「國際胞外體學會年會(ISEV Annual Meeting)」於澳洲墨爾本盛大舉行，臺灣有多位學者前往參與，沈湯龍和周涵怡也未缺席，回臺後更帶著滿腔的熱血，期望將年會中所看見的契機分享給臺灣產學界。

周涵怡在「疾泌-發掘胞外體的潛在力量」研討會後，接受專訪表示：「我們在ISEV年會中看到，全球胞外體的發展非常快速，可說超越指數級成長；在此情況下，誰能『快速將胞外體的製程技術和前端研發結合』，就可掌握成功的關鍵。」

她也指出，臺灣在胞外體的學術研究表現頂尖，也具備生物製造的基礎，因此，臺灣在此領域的國際競爭中很有機會佔上風。

沈湯龍也強調了產學鏈結的重要性，並表示，臺灣的基礎生醫研究和醫院合作十分密切，學術研究的成果進入臨床階段時，開展試驗也相對容易，這對胞外體這項迫切需要學界和臨床、產業界一棒接一棒接續的領域十分重要。

周涵怡也分享，學會目前正在規劃爭取2027年在臺舉辦國際胞外體學會年會的機會，期望這場一次匯聚全球胞外體產學翹楚、吸引上千產學研人參與的國際盛事，能拓展國內外泌體產業的眼界，也更增臺灣的國際能見度。

繼韓、日後 臺灣成全球第三國！ 樂見法規開放人源胞外體使用

今年3月，臺灣正式公告修正後的「化粧品禁止使用成分表」，在化粧品中使用人源胞外體，經個案審查通過後可開放使用。

沈湯龍表示，他們相當肯定衛福部能在法規上給予相當程度的開放，這讓臺灣成為繼南韓和日本後，第三個有法規和指引明確開放人源胞外體使用的國家。

「美國目前雖未特別制定法規範胞外體，而是讓胞外體相關應用當作一般藥物發展，但這項細胞衍生物與傳統的小分子、大分子藥仍有差異，因其高度的異質性，因此其製程、品管等應需要更特別給予規範。」沈湯龍說。

周涵怡也認為，雖然法規發展永遠難以真的達到「足夠」，但她樂見法規並非一開始就「訂死」或給予諸多限制，如此，整體產、學界才能更順利地茁壯。

從癌症、幹細胞跨入胞外體研究 盼增胞外體學術經費投入

胞外體的相關研究，約在1980年代開始蓬勃，其在疾病診斷和治療的潛力，更約是2000年後才被證實，此外學術研究更如雨後春筍般出現。

沈湯龍和周涵怡在專訪中，分享了他們分別踏入胞外體學術研究的歷程。

沈湯龍表示，長年從事癌症轉移機轉研究的他，從美國博士後研究結束回臺7、8年後，開始發現若要解釋許多腫瘤相關機轉，僅專注於研究細胞內的分子機制似乎將遇到瓶頸，在與國外學者交流下，他開始探索腫瘤微環境(Tumor Microenvironment)研究領域，並因此跨入胞外體研究。

沈湯龍也於2015年，在和美國康乃爾大學醫學院(Weill Cornell Medicine)合作的研究中，發現胞外體對腫瘤細胞轉移的重要性，即胞外體會幫助癌轉移的器官趨向性，藉由改變特定部位的環境，使癌細胞更容易存活。這項研究證實了近140年前癌症轉移的「Seed and Soil」假說，因此，也獲得期刊《Nature》的接受報導。

周涵怡則是從幹細胞生物學背景出發，開始探索到和細胞間訊息傳遞密切相關的胞外體。她強調，基礎研究可說是解謎這些未知事物最重要的一環，相對失敗率也最高，過程中可能經歷各種正反面激辯和拉鋸，但這都是人類追尋科學真理時的必經之路。

兩位科學家也表示，他們期望國科會等單位能在胞外體學術研究上投入更多專案和經費，讓臺灣在全球發展這項重要領域之初，就能有足夠資源研究，降低未來落後國際的機率。

他們也表示，對學界而言，相當樂見國內有如同圖爾思生技這樣的公司投入，成為產業和學界合作夥伴，相比於國外許多胞外體研究團隊，得自己建構各項檢測、分析等實驗方法，臺灣在有公司提供服務和儀器的協助下，可有效加速研發。

「如同臺灣電子業的經驗，專業分工、一起打群架的模式將能有效提升效率，也可降低整體開發成本。」周涵怡和沈湯龍說道。

沈湯龍表示，臺灣的基礎生醫研究和醫院合作十分密切，學術研究的成果進入臨床階段時，開展試驗也相對容易。(攝影/鐘御慈)

周涵怡表示，她樂見法規並非一開始就「訂死」或給予諸多限制，如此，整體產、學界才能更順利地茁壯。(攝影/鐘御慈)

>>本文刊登於《環球生技月刊》Vol. 117