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专访 | 海南医学院白玉杰:最看好外泌体的载药功能

2017/11/22 来源:生物探索
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导读
外泌体作为细胞间通讯载体的作用已被普遍接受。我国在破解外泌体之谜领域,也取得了令人鼓舞的成果。未来外泌体在应用领域会有哪些亮眼表现?近日,探索君就此采访了海南医学院海南省干细胞研究所副所长白玉杰。

一路高歌

外泌体(Exosome)是一种直径为30-100nm的纳米级脂质包裹体结构,内部包裹了蛋白、mRNA和microRNA等物质。1983年,首次发现于绵羊网织红细胞,但被认为只是一种细胞的废弃物,一直未受到重视。

直到近年来,人们发现这种微小膜泡中含有细胞特异的蛋白、脂质和核酸,能作为信号分子传递给其他细胞从而改变其他细胞的功能。特别是2013年的诺贝尔生理或医学奖颁给了“细胞内部囊泡(外泌体等)运输调控机制”发现者,这才使得对外泌体的研究达到全新的高度。

在日前由百迈客生物主办的2017第四届全国功能基因组学高峰论坛上,白玉杰副所长对生物探索表示,自2013年以后,外泌体的研究就“一路高歌”。

后来居上

从应用角度来说,目前外泌体的研究主要集中在治疗、诊断和用药载体这三个方面。这当中应用最广泛的就是液体活检的诊断领域。

液态活检作为体外诊断的一个分支,以其非侵入式的血液检测技术即能监测肿瘤或转移灶释放到血液的循环肿瘤细胞(CTC)、循环肿瘤DNA(ctDNA)碎片、外泌体(携带有细胞来源相关的多种蛋白质,脂类,DNA,RNA等)和循坏RNA,是检测肿瘤、辅助治疗的突破性技术。

逐一来说,液体活检的这几种主要检测物,可以说各有特点。CTC是由实体瘤或转移灶释放的,进入外周血循环的肿瘤细胞,侧重于细胞病理诊断,适用于化疗效果监测;ctDNA是肿瘤细胞释放到血液循环系统中的DNA片段,侧重肿瘤基因层面,其主要反映的是肿瘤的基因突变信息,更适用于靶向药物治疗;而外泌体来源广泛,淋巴细胞、树突状细胞、肥大细胞及上皮细胞、肿瘤细胞等都可以分泌外泌体,其内含物包含过度表达的特异性的蛋白标志物,还含有大量的miRNA、cirRNA和DNA片段等,包含的生物信息非常丰富。

在白玉杰看来,外泌体这个“快递”(在细胞通讯上进行远距离传输、投递物质),虽然相对于CTC、ctDNA来说,发展相对较晚,但它可以“后来居上”。

从治疗方面来说,外泌体是从细胞中分泌出来,包含细胞的组成成分,所以具有细胞的功能,因此它可以代替细胞,发挥细胞治疗的作用。举例说,脑损伤干细胞治疗,干细胞是无法通过血脑屏障的,但是外泌体可以通过,这样就可以发挥细胞治疗的作用。同样,用干细胞的外泌体来治疗心梗的效果比干细胞更好。

另外,外泌体具有脂质双层膜结构,能够很好地保护其包被的物质,且能靶向特定细胞或组织,因此外泌体是一种很好地靶向给药系统。白玉杰进一步解释道, “导弹”可以选择性的攻击肿瘤细胞,“侦探(预警机)”诊断和发现肿瘤位置,两者结合形成一个很好的攻击体系。

克服障碍

目前,将液体活检研究成果转化为临床应用面临的关键障碍是缺乏检测标准。 “不同研究实验室使用的方法不统一,出来的研究结果也不具有可比性。” 白玉杰说道,“这一问题正在逐渐解决,欧洲等国家正陆续出台指南,意在规范检测标准。”

值得关注的是,现有的外泌体分离提取方法,过程冗长,耗时较久。白玉杰介绍,微流控芯片有着低量消耗、功能集成模块的高性能、快速的分离时间、高灵敏度等特点,有望解决这个技术问题。

采访的最后,白玉杰表示,“我最看好外泌体的载药功能,将来产业化的可能性较大。”