閃耀醫藥界的新星:胞外體全球發展現況與願景

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身體各個細胞以及癌細胞幾乎都會分泌胞外體(exosomes,又稱胞外囊泡,Extracellular Vesicles),它是直徑 30-50 奈米的囊泡,外層裹覆著細胞膜,裡面則包含醣類、脂質、蛋白質、以及調控細胞的 DNA、RNA 和訊息因子等物質。上述物質,能從胞外體中分離出來並且透過液態生物檢體進行分析,偵測速度將遠比症狀出現、光學檢查、或切片檢查來得即時,因此作為不同疾病有用的生物標記,而且與 ctDNA 和 CTC 相比,胞外體具有高豐度、穩定性高且不易降解的特性。

胞外體具有龐大的商機,根據 BCC Research 的報告指出,全球胞外體產業,預計 2018 年達 2500 萬美金,此後以 48.4% 的年複合成長率成長,2023 年達到 1 億8000萬美元。

延伸閱讀:胞外體與癌症系列專文(一) 癌症的先鋒特攻隊 – 胞外體

揭開胞外體神秘面紗 亞太地區的胞外體學術研究現況

目前科學家主要研究胞外體於癌症研究、神經生物學、幹細胞研究和再生醫學等領域之應用。日本國立癌症研究中心落谷孝広(Takahiro Ochiya)教授於去年(2018 年)的研究指出,肝癌細胞分泌的胞外體對人體臍靜脈內皮細胞血管新生的影響以及骨髓間質幹細胞(mesenchymal stem cell, MSCs)衍生胞外體治療肺部發炎性疾病。臺灣大學植物病理與微生物學系沈湯龍教授和美國康乃爾大學醫學院小兒科David Lyden醫師共同發現在胰臟癌腫瘤發生轉移之前,胞外體可先隨著血流到身體各處打造適合癌細胞發展的環境。澳洲 La Trobe 大學Andrew Hill 教授使用次世代定序 NGS 研究胞外體的 RNA 含量,並用它來開發普恩蛋白(Prion)和阿茲海默病的潛在診斷療法。

延伸閱讀:胞外體與癌症系列專文(二) 胞外體如何協助癌細胞策反?

閃耀新星誕生 產業陸續投入開發

Aegle Therapeutics、Anjarium Biosciences、Capricor Therapeutics、Creative Medical Technology Holdings、Everkine Corporation、Exogenus Therapeutics、Kimera Labs、Codiak BioSciences、Evox Therapeutics、Exosome Diagnostics、HansaBioMed、NonosomiX 等不少公司正在開發胞外體檢測工具、治療方法或藥物載體等產品。胞外體診斷平台除了應用於癌症領域之外,還可望應用於免疫學、心血管疾病、傳染病和中樞神經系統疾病在內的許多臨床領域。胞外體診斷應用將以 63.1 %的驚人復合年增長率最終達到 1.5 億美元。此外,使用胞外體來治療疾病具有相當大的潛力,例如標靶腫瘤產生的胞外體,使得抗癌藥物將可以更有效地工作;或者將胞外體作為藥物載體,用於向腫瘤細胞標靶遞送治療性分子,例如特定致癌基因的小干擾 RNA 特異性分子。

胞外體診斷研究及產品方面,例如:2015 年 6 月,Codiak BioSciences 創始人Raghu Kalluri 在《Nature》發表論文,他們發現胰腺癌細胞胞外體中含有的 Glypican-1 蛋白可作為一種非入侵診斷和篩檢早期胰腺癌的標準,同年11月,Raghu Kalluri 成立 Codiak 並獲得 8000 萬美元啟動資金,用於將科研成果轉化,隨後 Codiak 又獲得共計6100萬美元的B輪融資,用於產品市場推廣;2016 年 1 月,Exosome Diagnostics 推出全球第一個胞外體液態生物檢體產品 ExoDxLung(ALK),可用於檢測非小細胞型肺癌患者的 EML4-ALK 突變,目前已獲得 8000 萬美元融資用於開發胞外體相關液態生物檢體產品。

胞外體治療方法,例如:2017 年 5 月,ExCoBio 主要利用胞外體開發皮膚和組織再生的藥用化妝品和生物藥物。2018 年 5 月,Aegle Therapeutics 利用同種異體骨髓間質幹細胞(mesenchymal stem cell, MSCs)分離出來的胞外體以治療嚴重的皮膚病或燒燙傷,獲得 FDA 核准進行人體試驗,也是胞外體首次被核准進行人體試驗。

藥物載體方面,例如 2018 年 9 月,Google Ventures 投資 Evox Therapeutics,而 Evox 將胞外體當作藥物載體,將藥物輸送到感興趣的器官,例如人腦和中樞神經系統(CNS),目前也已籌集 3550 萬英鎊(4540萬美元)的 B 輪融資。

此外,目前外泌體研究工具和試劑市場估計為 200 萬美元,預計將以 20.1% 的五年復合年增長率增長。許多生命科學公司還推出了支持胞外體研究的工具和系統,包括 Beckman Coulter、Exiqon、System Biosciences(SBI)、Lonza、Thermo Fisher、Qiagen、ZenBio 等。

總結以上,胞外體的發生、生物學機制為目前學術研究重點,而其診斷、治療或當作藥物載體,也成為產業界開發的重點方向。許多科學家樂觀地表示,未來有更多以胞外體為主的疾病診斷診斷技術或標靶治療產品誕生。

延伸閱讀:胞外體與癌症系列專文(三) 胞外體衍生的新興抗癌療法

對於胞外體研究或市場趨勢有興趣,歡迎參加 2019 亞太胞外體國際研討會Asia-Pacific Extracellular Vesicles Conference)及 Workshop

參考資料:
1. https://www.bccresearch.com/market-research/biotechnology/exosome-diagnostics-and-therapeutics-global-markets-report-bio149b.html
2. https://www.researchgate.net/profile/Takahiro_Ochiya
3. https://www.linkedin.com/pulse/why-stem-cell-exosomes-future-cade-hildreth/
4. http://www.andyfhill.com/
5. https://blog.marketresearch.com/google-ventures-bets-big-on-exosome-therapeutics

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