外泌体是由细胞分泌的纳米级囊泡,起初被忽视,现发现其在肿瘤、炎症等领域有重要作用。间充质干细胞来源的外泌体(MSC-Exo)具有特殊结构,易于存储管理,且稳定性好、免疫原性低,有望成为无细胞治疗新手段。然而,外泌体监管环境复杂,全球标准不一,多基于其成分或生理影响进行监管。在美国和欧洲,外泌体作为药物或生物产品管理;在日本和韩国,则作为生物制品监管。中国对外泌体态度谨慎而积极,限制其在化妆品行业应用,并默认按药品管理。这一监管趋势将促进业界对外泌体的深入研究和规范验证,以更好地服务大众健康。
外泌体按照药物进行管理,这无疑对相关的质量控制体系提出了巨大的挑战。那么究竟什么样的外泌体是好的外泌体?外泌体的相关质量标准又有哪些呢?本期文章我们一起探讨这些问题。
一、关于干细胞外泌体的质量标准 干细胞外泌体具有广阔的市场前景和巨大的发展潜力,但同时也面临着许多挑战和困难,其中最核心的问题就是如何实现外泌体的标准化和规模化生产,建立完善的质量控制体系,建立其标准,确保产品的质量和安全性。 2022年8月,干细胞相关的国际标准(ISO 24603)正式发布,该标准也可用于外泌体研究应用参考,同年,中国细胞生物学学会(CSCB)发布人干细胞来源细胞外囊泡制备通用要求。此后几年间,国内外多项细胞外泌体相关的团体标准、专家共识和指南相继发布。其中,2023年由上海市生物医药行业协会发布实施的《间充质干细胞外泌体质量控制标准》和2024年由中国食品药品企业质量安全促进会《人源间充质干细胞外泌体制备与检验规范》对于工业干细胞外泌体的细胞原材料、制备、质量标准等进行了全面的阐述。 二、干细胞外泌体关键质量属性 以下是节选《人源间充质干细胞外泌体制备与检验规范》部分内容: 6.2 关键质量属性 6.2.1 形态 透射电镜下多呈杯状圆形或类圆形的膜性小囊泡,可见囊泡的双膜性结构,中央为低电子密度成分分布较集中且边界清晰。 6.2.2 粒径 应分布在30-150nm范围内,且在该范围内存在粒径峰值。 6.2.3 标志蛋白 需同时满足以下条件。CD9、CD63以及CD81任意两个表达阳性;Alix、Tsg101任意一个表达阳性;Calnexin、histone 3以及GM130任意两个表达阴性。 6.2.4 颗粒蛋白比 外泌体颗粒数与蛋白量比值不低于1×10^8 particles/μg。 6.2.5 微生物 真菌、细菌、支原体、HIV、HBV、HCV、HTLV、EBV、HCMV、TP、外源病毒因子为阴性。 6.2.6 内毒素 应小于0.5EU/mL。 由此可见,挑选外泌体产品的标准有以下3个重点: 一看大小。外泌体大小要在一个合适的范围内,才能轻松穿透各类屏障,实现靶向治疗的效果。因此,标准要求的是小于 200 nm 的范围内,30-150nm之间为佳。 二看形态。标准要求透射电镜下的外泌体,需具有清晰膜结构的茶托状或杯状结构的囊泡形态,形态完整的外泌体才能发挥其真正作用。 三看表面标志物。标准要求小细胞外囊泡表面标志物 CD9、CD63 、CD81中的任意两个需要表达阳性;Alix、Tsg101任意一个表达阳性;Calnexin、histone 3以及GM130任意两个表达阴性。这些才是外泌体的表面标志物。 随着我国干细胞外泌体团体标准的发布和实施,明确了一些外泌体的质量标准,让我们明白了什么才是好的外泌体。在此基础上,一个随之而来的关键问题浮出水面:怎么才能培养出符合质量标准的外泌体呢?为了这一目标,我们还能在哪些方面进行优化与提升呢?下期文章我们一起来探讨。