11月2日,由中國醫藥大學暨醫療體系主辦,國科會及台灣胞外體學會(TSEV)共同主辦之「國際外泌體前瞻研究及創新治療論壇」,特別邀請到2013年諾貝爾生理醫學獎得主Randy Schekman擔任主講嘉賓,與來自國內外的頂尖學者及業界代表,從基礎研究、創新技術到療法,探討細胞外囊泡及外泌體的應用潛力。
撰文/吳培安、彭梓涵
中國醫藥大學暨醫療體系董事長蔡長海致詞表示,細胞外囊泡(Extracellular Vesicles, EV)和外泌體(Exosome)在老化、發炎、疾病進展及細胞間訊息傳遞等生物過程中扮演重要角色,有機會成為未來生物製劑發展的核心。
蔡長海也表示,此次邀請到諾貝爾醫學獎得主Randy Schekman擔任主講嘉賓,為中醫大在國際學術界奠定地位,也代表中醫大已經在外泌體技術於精準醫療及再生醫學的應用中累積多項里程碑,未來,將持續推動生技產業、與國際接軌。
本次活動中,中醫大暨醫療體系也展出在外泌體研究及產品開發上的顯著成果,也公開了長聖邁向國際集團化的生技布局,包括開展出聚焦腫瘤治療的聖安生醫、聚焦神經退化性疾病的聖展生技兩家外泌體研發子公司的商業開發。
中國醫藥大學暨醫療體系董事長蔡長海表示,細胞外囊泡和外泌體扮演重要角色,有望成為未來生物製劑發展的核心。(攝影/彭梓涵)
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基因編輯細胞共培養系統 解開奈米管路、syncytin關鍵調控角色
Randy Schekman現職美國柏克萊加州大學(UC Berkeley)分子與細胞生物學教授。他在2013年與James E. Rothman及Thomas C. Südhof因發現了細胞的囊泡運輸調控機制,共同獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
在此次演講中,Schekman闡述了外泌體做為細胞間因子傳遞橋梁的關鍵角色,以及透過量化科學方法,提升外泌體傳遞物質效率的最新研究進展。
Schekman表示,人體內有大量的外泌體與EV在細胞、組織間穿梭巡迴,雖然這些細胞可能沒有特定的溝通內容,但在需要的時候,就會透過細胞內外特定的受體訊號、回饋機制,達成細胞溝通、調節和運輸的功能。
為了更深入了解外泌體的運輸機制,其團隊設計了一種細胞共培養模型,讓Cas9與gRNA能夠與CD63膜蛋白結合,被運送至胞內體和外泌體中,並透過報告細胞譜系(Report Cell Line)中受損N-螢光素酶(N-luciferase)的訊號,來定量外泌體的吸收。
Randy Schekman在2013年因發現了細胞的囊泡運輸調控機制,共同獲得諾貝爾生理學或醫學獎。(攝影/吳培安)
⊕ 中國醫校長洪明奇»
外泌體有望打造下一代免疫療法!
中國醫藥大學洪明奇校長,長期研究腫瘤微環境中,免疫T細胞、癌細胞以及外泌體間的相互作用。例如,其在2018年發表的研究指出,腫瘤細胞會分泌帶有PD-L1的外泌體,有如「戰艦發射的飛彈」遠程傳遞PD-L1,來抑制T細胞的活性,他稱此為「主動防禦」(Active Defense)。
2021年,洪明奇又發表研究指出,T細胞也有類似的反制機來制牽制癌細胞。他指出,免疫T淋巴細胞能分泌攜帶PD-1的外泌體,以抵抗腫瘤細胞PD-L1的免疫抑制作用,還能進一步中和來自腫瘤細胞的PD-L1外泌體,幫助T細胞反制、清除腫瘤細胞。
此外,洪明奇的研究團隊還設計出一種針對特定癌症蛋白STAT3的小型干擾RNA (siRNA),並將其包裹於外泌體中、傳遞至表現B7-H3的腫瘤細胞。結果顯示siRNA能夠顯著降低STAT3的表現,抑制癌細胞增生。
中國醫藥大學洪明奇校長,長期研究腫瘤微環境中免疫T細胞、癌細胞以及外泌體間的相互作用。(攝影/彭梓涵)
發掘EV轉譯潛力!國際EV專家來臺
解析追蹤、基因編輯、生產新技術
在Randy Schekman、洪明奇的演講之後,大會也以尖端趨勢、先進開發及生態體系(Ecosystem)等三大主軸,邀請到來自國際細胞外囊泡相關學會的多名重量級成員,以及多名國內外泌體的研發專家輪番演講。
國際細胞外囊泡學會(ISEV)執行主席Andreas Möller指出,儘管目前外泌體已經有許多基礎研究發表,但EV的研究仍未完全轉譯至臨床應用。為了克服這些障礙,其研究團隊先開發出一種單細胞層級的循環腫瘤細胞(CTC)微流體液體活體平台,利用表面增強拉曼散射光譜(SERS)分析,捕獲CTC上的多種蛋白生物標誌。
接著,他針對癌細胞獨特的醣模式(Glycopatterns),研發出小型sEV GLYcan表型(EV-GLYPH)測定法,克服現有技術難以追蹤CTC衍生的微量EV的挑戰。目前在一項臨床試驗中,這項技術已能成功辨別早期惡性肺結節和良性肺結節患者。
美國喬治亞大學生物醫學科藥學系Houjian Cai副教授指出,CRISPR/Cas9基因編輯技術在治療各種遺傳疾病方面展現出巨大潛力,目前使用傳統的病毒載體雖然有效,但卻存有免疫反應和基因體整合潛在風險。因此,開發安全且高效的非病毒傳遞方法成為各界研究重點。
Houjian Cai的研究團隊,利用Src酵素的前驅八胜肽(Octapeptide)與Cas9融合、誘導Cas9肉豆蔻醯化(Myristoylation),讓它成為細胞膜上的錨,進而將Cas9/sgRNA核糖核蛋白(RNP)複合物包裹於EV中,此策略也成功開發出以EV作為CRISPR/Cas9載體的新方法。
新加坡國立大學藥理助理教授Le Thi Nguyet Minh表示,紅血球產生的外泌體RBCEV,能夠成為一種安全、有效率、可大量生成的核酸療法載體,且可透過加上胜肽標靶或抗體,增加特定目標細胞吸收的效率,或是以逆電子需求Diels-Alder反應(iEDDA)點擊化學,將多種配體(ligand)加在EV上。
目前,其研究團隊已經證實,透過RBCEV攜帶RIG-1促效劑和KRAS反義寡核苷酸(ASO),能夠活化對抗腫瘤的免疫反應。
Le Thi Nguyet Minh認為,透過EV充當免疫調節配體的載體,能夠進一步改良免疫療法,強化其效果或是降低毒性。
奧地利生技公司Evercyte共同創辦人Johannes Grillari,分享端粒化的間質幹細胞(Telomerized MSC)可作為生產EV的細胞工廠的應用。
他表示,端粒化MSC能保有初代細胞(Primary Cells)許多特徵與性質,且能夠加以標準化、成為良好的體外測試系統,或使用於基因編輯細胞培養。
Evercyte現在提供透過多種端粒化MSC,來源包含脂肪、骨髓、羊膜、牙髓、胎盤、華通氏膠等(Wharton's Jelly),並利用其與Phoenestra、TAmiRNA合作的EVscale一站式平台,以商業化的規模供應生技製藥所需的EV,也提供細胞株開發、篩選特定生物學活性的化合物等服務。
由中國醫藥大學暨醫療體系主辦,國科會及台灣胞外體學會(TSEV)共同主辦之「國際外泌體前瞻研究及創新治療論壇」,於11月2日假中國醫藥大學水湳校區盛大登場。(攝影/彭梓涵)
中醫大衝刺外泌體創新療法!
聖安、聖展HLA-G靶向外泌體應用吸睛
會中,中醫大暨醫療體系也分享了在外泌體研究及產品開發的最新進展,特別是聖安生醫利用HLA-G靶向外泌體在癌症治療的應用、已向美國食品藥物管理局(FDA)提交臨床試驗申請,以及聖展生技的工程改質外泌體裝載再生修復藥物,應用於治療帕金森氏症、阿茲海默症等神經退化疾病。
⊙ 聖安聚焦癌症、聖展攻神經退化疾病
外泌體療法進CMC、預備進臨床
聖安生醫副總經理何慧君,介紹聖安生醫以HLA-G為標靶開發出的外泌體藥物遞送平台SOB100。她指出,SOB100經靜脈注射後,30分鐘內便會積聚於腫瘤區域,且能特異性被HLA-G表現的癌細胞攝取,同時對正常組織細胞無毒性。
聖安以SOB100平台開發一系列外泌體產品。其一是裝載化療藥物doxorubicin、臨床開發進展最快的SOB101,初步數據顯示,SOB101在治療乳癌上優於含doxorubicin成分的微脂體小紅莓藥物(LipoDox),目前已經能夠進行GMP等級量產,並完成相關申請文件,準備向FDA提交臨床一/二a期試驗申請。
另一項則是裝載mRNA的SOB102,在治療對化療藥temozolomide具抗藥性的膠質母細胞瘤上,不僅能穿越血腦屏障,在動物模型中也證實總反應率可達70%。
中國醫學大學附設醫院外泌體及多維生醫轉譯開發中心副主任陳怡文,則分享其與聖展生技合作、開發的工程改質外泌體技術平台,能裝載神經營養因子mRNA,透過提升細胞修復與再生功能,攻克神經退化性疾病。
其中,治療帕金森氏症的外泌體產品dEV-000,已完成概念性驗證與臨床前研究,目前正在藥品化學製造與管制(CMC)階段。
另外用於治療阿茲海默症的外泌體產品iEV-001,正在進行概念性研究。
⊙ 中醫附醫醫療量能全力投入外泌體
突破中風治療、癌症CAR-T侷限
中國醫藥大學附設醫院轉譯醫學研究中心副院長徐偉成,分享其以雙基因改造外泌體,提升中風後神經功能恢復的治療應用。其團隊成功開發出一款以人類脂肪來源間質幹細胞衍生的外泌體EXO-PD-L1-HGF作為載體,讓其攜帶PD-L1和HGF兩種基因。
徐偉成表示,研究證明EXO-PD-L1-HGF能被內吞至標靶細胞中,並產生多項調節功能,例如顯著減少神經毒性、減少發炎反應,以及透過STAT3-FOXO3訊號反應,促進內源性Nestin表現的神經祖細胞誘導神經再生,從而減小梗塞區域,並在小鼠中風模型中證實可促進神經功能恢復。
中國醫藥大學附設醫院細胞治療轉譯中心黃士維,於其演講中介紹了其針對現有自體CAR-T細胞的侷限,以CD3ε奈米抗體改造外泌體、開發出能在體內生成的雙靶向CAR-T細胞,並在周邊血單核球(PMBC)人源化的老鼠動物實驗中,證明能夠抑制腫瘤生長、增加存活率。
⊙ 中研院、成大、陽明交大
外泌體研究交鋒 共探創新療法
中研院原分所賴品光副研究員,帶領團隊開發出一系列多解析度的EV影像追蹤技術,包含:PalmGRET、PalmSORET、PalmSORBET等,從單顆EV到細胞、組織、器官、個體內的EV都能加以視覺化,甚至可以在顯微鏡下,以超解析度直接觀察活細胞。透過這些技術,有助於幫助科學家更好地了解EV生物學和藥物傳輸系統的研究。
成功大學醫學院院長沈延盛教授,透過研究發現一種Rab37小GTP酶,會誘導腫瘤產生胞吐作用(Exocytosis)。當Rab37過度表現時,會促使腫瘤進行胞吐作用產生EV。他也發現這種EV中攜帶大量骨橋蛋白(Osteopontin),進而活化ERK訊號,會促進胰腺癌的轉移,增加胰腺癌的預後不佳的情況。
陽明交大生物藥學研究所黃奇英教授,分享其參與的外泌體診斷及治療應用研究。診斷方面,其開發出的免疫奈米脂質體複合物分析(ILN)技術,可透過分析Glypican 1 mRNA及蛋白質,早期發現胰臟癌,還可作為化療預後評估指標。
治療方面,其利用奈米通道電穿孔技術,讓細胞成為生產包裹mRNA外泌體的活工廠,目前已經研究出膠原蛋白mRNA外泌體療法,可透過微針貼片給藥、改善皮膚的紫外光老化,以及一種利用攜帶miRNA的外泌體,治療急性呼吸窘迫症候群(ARDS)的創新療法。
>>本文刊登於《環球生技月刊》Vol. 122