Cell-free therapy: the chance and the challenge
「不含细胞的细胞治疗产品」：机会与挑战
即便细胞治疗已发展超过20年，但FDA的专家仍认为干细胞移植治疗之整体安全性和有效性仍未得到证实1。故近年来，细胞衍生产品成为新兴的研究热点；这些「不含细胞的细胞治疗产品(cell-free cellular therapy)」是指使用源自于细胞的成分并避免直接使用活细胞的治疗策略以提供更安全的方法来治疗或预防疾病进展。虽然生长因子或细胞激素等单一细胞来源的因子早已成为药物治疗的选项，但利用旁分泌系统(paracrine secretion system)所设计的产品似乎更接近正常组织的生理修复机制。旁分泌的一个关键组成部分是细胞外囊泡 (extracellular vesicles)的外泌体(exosome)，其中的生长因子、结构蛋白、细胞激素等复合蛋白质可在损伤细胞组织之间水平转移。基于外泌体或是细胞培养基质(conditioned medium)可比拟细胞治疗的药理机转，因此这些高阶疗法也成为再生医学的新发展策略。
再生医学2.0
以目前的研究结果来看，传统细胞生物学所推论干细胞能发挥其再生作用进行细胞/组织取代的假设是不切实际的。移植的外源性干细胞并不会在患者体内存活太久以分化并取代受损细胞；大多数的外源性移植细胞都会在7至14天内被清除。故干细胞所释放外泌体或细胞培养基质，而非细胞本身，便成为追求再生医学的新方向。其中，外泌体对于包括肿瘤、神经退化性疾病、心血管疾病、伤口修复均在动物试验中展现潜在疗效。外泌体亦可结合基因治疗作为药物递送载体系统。此外，外泌体疗法可避免传统细胞治疗所引发的安全性问题，同时保有干细胞的免疫调节、组织修复等治疗能力。有鉴于外泌体不会进行复制、不转化为恶性细胞或其他有害细胞类型、低免疫原活性、以及具较低传播特定传染性疾病的风险，因此外泌体本质上比活细胞移植的风险更低。非临床研究报告也指出。由于外泌体比整个细胞小得多，可以更容易地在体内循环，到达受伤或疾病部位并触发愈合，故外泌体亦在神经退化性疾病展现疗效优势。早期的学术型临床试验已证明外泌体的治疗潜力与安全性。在2016年一项对40名晚期慢性肾脏病患者所进行的随机对照试验表明：与对照组相比，接受外泌体治疗的患者在治疗后12周后肾功能显著提升，并可发现其血清中抑制发炎细胞激素(如TGF-β1以及IL-10)显著提升。而在试验观察期间内可发现，治疗组之受试者未出现不良事件2，显示这样的新兴疗法有良好的安全性及耐受性及潜在疗效。
逆风：外泌体作为药物的障碍
虽然目前已有数个藉由侦测癌症细胞组织外泌体以辅助决定治疗方针之体外诊断试剂获得美国FDA许可(clearance)或核准(approval)，如cobas® EGFR MutationTest v2、Epi proColon®以及Guardant360® CDx；但至今FDA尚未核准任何外泌体治疗产品，也未颁布与CMC或前临床试验相关的法规指南。以美国法规而言，外泌体产品乃属于PHS Act Section 351所规范的人体细胞组织产品(HCT/P)，由FDA 的生物制品评估和研究中心(Center for Biologics Evaluation and Research, CBER)所下辖的组织和高级疗法办公室 (Office of Tissues and Advanced Therapies, OTAT)负责管理。就现有的制药工艺，虽然有效分离和纯化外泌体确实仍有许多技术上的限制困难，不过许多产品已经在处于临床前研究或已进入早期临床试验阶段并取得一定成果。然而，如前述所言，目前由于外泌体的收集、分离和分析方法的高度不一致，这些异质性对于此领域发展也造成了重大障碍。为了解决这些问题，国际细胞外囊泡学会 (ISEV) 发表了一系列针对外泌体CMC的研发建议，为研究人员提供关于外泌体的生产、分离和纯化方法的科学建议，以及对产量、活性和功能之释出标准的考虑。但由于目前没有批准的外泌体产品，确切的相关法规途径还有待确定。尽管如此，有鉴于FDA和世界各监管机构对于生物制剂或基因治疗产品之特定要求，可推测各监管机构势必会对于外泌体产品之细胞来源的质量、分离和纯化的制程到最终产品之产量、纯度、无菌性、活性以及整体制程的再现性进行严格控管。且对于外泌体产品的规格认定亦可能包括其原始细胞及其含量。
由于外泌体具有诸多优势，未来必将在医学领域取得重大进展。因此对于开发商而言，开发外泌体产品与其他新兴治疗方式的发展策略一样：及早与监管机构进行良好的互动，以取得对于产品设计、制程方法的法规考虑、标准化生产、非临床试验以及临床试验设计等相关法规途径的考虑，是缩短开发时程、减少风险的不二法门。在开发的过程中，亦可同时结合相关监管机构现有的加速审查方案、罕病用药或特定族群的法规优惠，以节省整体开发时程并达到利益最大化。
参考数据
1. N Engl J Med. 2017 Mar 16;376(11):1007-1009
2. Biomater Res. 2016; 20: 21