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这三家狙击癌症的大牛公司,都在研究神秘的外泌体

2016/02/13 来源:奇点网
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导读
在众多的体液活检目前检测的对象中,后起之秀外泌体近年来给我们带来了不少惊喜: Codiak BioSciences利用外泌体发现早期癌症; Exosome Diagnostics利用外泌体精准诊断癌症; Exovita Biosciences利用外泌体治疗癌症.

随着测序技术的不断发展,癌症的体液活检技术逐渐壮大。体液活检,顾名思义,是通过人体的体液(血液、尿液等)检测诊断疾病的一种技术。由于体液活检便捷而不失精准,被《麻省理工大学科技评论》评选为“2015十大突破”之一。摩根大通甚至认为癌症的体液活检是一个千亿美元级的大市场。

体液活检目前检测的对象有循环肿瘤细胞(CTCs)、cell-free DNA(cfDNA)、循环RNA(Circulating RNA)和外泌体(exosomes)等。在众多的检测对象中,后起之秀外泌体近年来给我们带来了不少惊喜。

外泌体是由细胞(正常细胞和异常细胞均可)分泌的,大多数外泌体直径分布在50~100nm之间。目前的主流观点认为,外泌体的产生过程为:细胞膜内陷,形成内体(endosome),再形成多泡体(multivesicular bodies,MVB),最后分泌到胞外成为外泌体。外泌体中携带有母细胞的多种蛋白质、脂类、DNA和RNA等重要信息。


外泌体的发现要追溯到1980年代,由Eberhard G. Trams和R.M. Johnstone发现和命名。之后10余年间,外泌体一直没有受到重视,直到1996年,G. Raposo发现类似于B淋巴细胞的免疫细胞也会分泌抗原呈递外泌体,这个小东西这才引起人们的注意。1998年,L. Zitvogel等发现树突细胞也可以分泌外泌体,这回研究人员意识到这个小东西很有可能是细胞之间的交流工具。再到2007年,H. Valadi等发现,细胞之间可以通过外泌体中的RNA交换遗传物质。这一发现非同小可,这意味着细胞可以通过外泌体影响另外一个细胞,甚至可以把自己的基因强加给另外一个细胞。

研究人员逐渐对小小的外泌体产生了极大的好奇。他们发现,肿瘤细胞的外泌体与正常细胞的外泌体之间存在差异,肿瘤的外泌体会促进肿瘤的生长和转移,肿瘤周围组织细胞分泌的外泌体具备杀伤肿瘤细胞的能力,等等。2013年的诺贝尔生理或医学奖颁给了三位科学家,他们分别是美国科学家James E. Rothman和Randy W. Schekman,德国科学家Thomas C. Südhof,以表彰他们发现细胞内部囊泡(外泌体等)运输调控机制。外泌体在人体中的重要性可见一斑。

因此,一批利用外泌体检测、诊断甚至治疗癌症的公司应运而生。

Codiak BioSciences利用外泌体发现早期癌症

2015年11月17日,Codiak BioSciences获得8000万美元启动资金,宣布成立。Codiak的科学创始人、安德森癌症中心癌生物学主任Raghu Kalluri于6月24日在《自然》上刊文称(1),胰腺癌癌细胞外泌体中包含的一种蛋白Glypican-1,这种蛋白有可能作为一种非侵入性诊断和筛查处于适合手术治疗阶段的早期胰腺癌。从研究成果公布到公司成立仅仅用了5个月的时间,可见Kalluri对这种胰腺癌早诊技术寄予的期望之高。


据Kalluri介绍,基于外泌体的胰腺癌检测手段特异性和敏感性非常高,更重要的是它可以将慢性胰腺炎与早期或晚期胰腺癌区分开来。素有“癌症之王”的胰腺癌,一直是个让人闻风丧胆的疾病。Kalluri团队这一发现,无疑是一个巨大利好消息。难怪Codiak在成立之初便能够获得巨额融资。

与CTCs相比,外泌体的优点在于,外泌体的采集不需要大量的血液(每毫升血液里面大约只有1个肿瘤细胞,而外泌体则数不甚数);而且研究表明,即使在冷库里保存30年的血液,也可以用于分离和检测外泌体。

目前尚不知Codiak的首款产品何时推出。

Exosome Diagnostics利用外泌体精准诊断癌症

Exosome Diagnostics成立于2008年,在2010年5月获得2000万美元的A轮融资。在2014年开启B轮融资,分3次完成,2014年3月获得2700万美元,2015年9月获1760万美元,2016年1月获1600万美元,至此B轮融资结束,累计获得6000万美元。B轮融资主要用于将首个癌症诊断产品推向市场,同时扩大诊断疾病范围。


1月21日,Exosome Diagnostics终于推出了世界首款癌症诊断产品ExoDx Lung(ALK)。ExoDx Lung(ALK)是分析血液中外泌体RNA(exoRNA)的液体活检技术,这项产品可以灵敏、准确、实时检测非小细胞肺癌(NSCLC)患者的EML4-ALK突变。据Exosome Diagnostics提供的数据,ExoDx Lung(ALK)检测非小细胞肺癌的灵敏度为88%和特异性为100%。可以用于帮助医生确定哪些非小细胞肺癌患者可用ALK抑制剂靶向治疗,尤其是对那些不能或者不愿进行组织活检的病人。

目前ExoDx Lung(ALK)已经开始在美国销售,临床患者可以直接到Exosome Diagnostics官网申请订购。

另外,据Exosome Diagnostics透露,肺癌检测产品ExoDx Lung(T790M)和ExoDx Lung(EGFR)也将于今年面市,前列腺癌的尿液活检产品也会于2016年面市。

Exovita Biosciences利用外泌体治疗癌症

Exovita Biosciences是从新墨西哥大学走出来的癌症治疗公司,它成立于2015年3月。Exovita在成立之初就从450余家从美国高校走出来的公司中脱颖而出,被冠以“全美10家最激动人心技术单位”的美誉。


这主要得益于Exovita掌握着一项调动人体防御机制对抗癌症的技术。与免疫治疗的方法不同,Exovita并非要调动免疫系统,而是调动正常人体细胞杀灭癌细胞。这个提法的确很新鲜,因为传统上认为防御疾病是免疫系统的职责,然而,新墨西哥大学助理教授Kristina Trujillo的研究告诉我们,癌组织周围的健康细胞分泌的外泌体具备毒杀癌细胞的能力(2)。

据Trujillo介绍,他们团队发现外泌体杀灭癌细胞的能力纯属巧合。有一天Trujillo用癌组织附近5厘米处的组织分泌的外泌体处理癌细胞,意外的发现癌细胞全死掉了。Trujillo开始以为这真是意外,就在不同的患者身上发现了同样的现象。因此他们认为癌组织附近5厘米处的组织分泌的外泌体对癌细胞有杀伤作用。更可喜的是,这些外泌体对正常细胞没有任何副作用。

最后,Trujillo又在更多的患者身上屡试不爽。就是只有一个问题,对于不同的患者,需要的外泌体的量不同。这个量到底跟什么有关?该如何控制?这是Trujillo团队遇到的另一个问题。

2015年6月,Exovita获得了NIH的170万美元的资助,用于开发这种利用人体自身防御机制对抗癌症的研究。在此之前,Exovita还获得了ACS(美国癌症协会)和NCI(国立癌症研究中心)共计50万美元的资助。

目前Exovita主要专注于乳腺癌的治疗,随后也将开展胰腺癌、结肠癌和前列腺治疗的研究。相关产品的具体面市时间Exovita没有对外透露。

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