年,诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家詹姆斯·罗思曼、兰迪·谢克曼及德国科学家托马斯·祖德霍夫,以表彰他们在细胞间囊泡运输调控机制领域作出突出贡献。诺奖的加持,使得外泌体研究的热度不断攀升,达到一个又一个新的高潮。
而近两年,外泌体风头更是“一时无两”。
就基础科研领域的研究热度来看,近几年平均每年外泌体研究的相关论文都在篇以上;在年度国家自然科学基金申请项目的评审结果中,外泌体相关课题中标达到两千余项,占领妥妥的国自然“C位”。
就产业转化的角度来看,外泌体领域的初创企业数量和规模不断增长,全球有近50家企业“同台竞技”,集中布局在肿瘤、脑部疾病、疫苗开发、基因治疗/罕见病四大领域。
其中,ExosomeDiagnostics领跑外泌体诊断领域,已连续推出多款产品;外泌体治疗领域标杆企业CodiakBioSciences登陆纳斯达克,2款针对肿瘤开发的产品都已进入临床I期;由于看重外泌体在药物递送方面的巨大潜力,包括罗氏、武田、礼来在内的多家制药巨头纷纷进场布局,4笔10亿美元级大额合作接连产生;资本市场更是表现出极大的热情,慷慨地将资金“活水”注入到企业的快速发展之中。整个市场呈现出一派欣欣向荣的发展景象。
曾经被认为只是“细胞垃圾箱”的微小“泡沫”,却逐渐被寄托成治疗一系列潜在疾病的关键手段。
本文将主要着墨外泌体在产业领域的发展情况。
拥有“通关金牌”的传讯“使者”,临床应用场景广泛
作为细胞外囊泡的一种主要类型,外泌体(Exosome)是直径为30-nm纳米大小的膜结构,由天然的人类蛋白质和脂质组成。最常被拿来与外泌体比较的是细胞外囊泡中中的另一个大类——微囊泡。
二者的关键性差异体现在其合成方式上:微囊泡通过出芽方式产生,相对膜结构不是十分稳定;外泌体则是先经过细胞膜内陷,在细胞内完成“包装”过程后再被释放到细胞外。外泌体的结构更加稳定,可以包裹的内容物也更加丰富。
大多数细胞都会分泌外泌体,因此外泌体存在于各种生物体液中——不仅能够渗透到组织,还能扩散到血液,甚至穿过血脑屏障(BBB)。
通过其携带的蛋白质、核酸、脂质和代谢物等,外泌体不仅能够发挥细胞间的通讯功能,还可以参与免疫应答、病毒感染、代谢和心血管疾病、神经退行性疾病以及肿瘤生长发展等多种生理和病理过程。因此,外泌体具有多方面的临床应用前景——可以作为一种药物递送工具,或是一种疾病的治疗制剂,诊断疾病的一种新型生物标志物,或是用于再生医学相关的损伤修复及医美修护。
全球近50家企业入局:近1/3布局外泌体诊断;超2/3布局外泌体治疗
鉴于外泌体的广阔应用场景,初创企业如雨后春笋,纷纷涌入这一赛道。部分发展已然十分成熟的企业,也纷纷立项,开始积极布局外泌体相关的业务。
全球外泌体相关企业布局情况:近1/3布局外泌体诊断业务;超过2/3布局外泌体治疗
据动脉网不完全统计,全球目前共有46家开展外泌体相关研究的企业。其中,近1/3的外泌体企业(14家)专注开展外泌体诊断相关业务;超过2/3的外泌体企业(32家)目前主要开展在外泌体治疗相关的研究。由于大多数研究外泌体递送技术的企业同时也在布局外泌体药物管线的开发,我们将研究外泌体递送与外泌体药物的企业尽数归结在外泌体治疗领域。
集中布局在肿瘤、脑部疾病、疫苗开发、基因治疗/罕见病四大领域
通过梳理全球近50家外泌体企业的相关业务,我们发现,外泌体相关企业主要集中布局在肿瘤(30%)、脑部疾病(16%)、肺部疾病(7%)、皮肤病(5%)、疫苗开发(13%)、医美修护(8%)、肝脏疾病(5%)、肾部疾病(3%)以及基因治疗/罕见病(13%)等9个领域。
(编者注:由于目前布局外泌体基因治疗的企业目标研究方向大多均为罕见病,故动脉网将布局基因治疗/罕见病的相关外泌体企业归于一类进行统计)
全球外泌体相关企业在各细分领域布局业务情况
全球外泌体相关企业在各细分领域布局业务情况
其中,企业布局最多的是肿瘤(30%)、脑部疾病(16%)、疫苗开发(13%)、基因治疗/罕见病(13%)这4个细分领域,以下简单介绍外泌体在这几大领域的应用。
肿瘤
上面我们提到,由于大多数细胞都会分泌外泌体,所以外泌体存在于各种生物体液中,并通过其携带的蛋白质、核酸、脂质和代谢物等物质,进行细胞间的通讯交流以及参与包括免疫应答、病毒感染、代谢和心血管疾病、神经退行性疾病、肿瘤生长发展等在内的多种生理和病理过程。
肿瘤外泌体作为肿瘤细胞与其微环境相互作用的重要介质,会携带来自肿瘤细胞的抗原,这些抗原能够被树突细胞捕获并继续传递,激活靶向该癌症的免疫细胞。因此,可通过这一思路进行肿瘤的免疫治疗。
另外,多个研究发现,比起正常细胞,病变的细胞尤其是肿瘤细胞会分泌更大量的外泌体,体液标本中的外泌体标志物可以在一定程度上表征肿瘤的发展情况。随着近些年液体活检行业的兴起,外泌体作为一种独特的检测靶标而备受