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细胞分泌组≠外泌体:被忽视的概念边界,被低估的商业机会(上)

细胞分泌组≠外泌体:被忽视的概念边界,被低估的商业机会(上)

  • 分类:公司新闻
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  • 来源:
  • 发布时间:2026-06-18
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【概要描述】科学概念与监管定位

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本文在前文对《细胞组分及衍生物治疗新技术临床研究备案指引》及外泌体质量体系深度解读的基础上,系统辨析细胞分泌组(Cell Secretome)与外泌体(Exosomes / sEVs)之间的科学本质差异,结合中国现行监管框架与印度尼西亚、中国台湾、美国、韩国及新加坡的商业化实践,探讨两种技术路线在严肃医疗与非严肃医疗场景下的产品定位逻辑与出海战略启示。

 

一、引言:命名背后的科学争议与监管困境

近年来,外泌体作为下一代再生医学的明星材料,已在全球学术界和产业界引发广泛关注。然而,在外泌体概念被大规模商业化炒作的同时,一个更为宏观的科学术语——“细胞分泌组”,正在悄然进入研究者和监管者的视野。这两个概念既相互交织,又各自独立,在医学产品开发与商业化路径上呈现出截然不同的策略逻辑。

值得注意的是,"外泌体"与"分泌组"在学术界和工业界的术语混用现象已相当普遍——部分研究将条件培养基(CM,又称“分泌组”)直接等同于外泌体制剂,或将二者作为同义词交替使用。这一概念模糊不仅降低了研究的可比性,更在临床转化层面引发监管不确定性。

据Mizenko et al.(2024),仅12.1%的EV临床试验报告了分离方法,36.1%报告了表征方法;全球200余项注册试验的给药剂量从10¹⁰到10¹⁴粒子不等。这种高度异质性部分根源于产品边界的认知模糊——外泌体纯化产品与完整分泌组制剂在CMC要求及审批策略上存在本质差异(Foo et al., 2021; Wang et al., 2024)。

 

二、核心概念体系:从细胞外囊泡到细胞分泌组

2.1 外泌体:MISEV2023框架下的规范定义与分子组成

传统定义:直径30-150 nm、脂质双层膜包裹、起源于细胞内吞途径的纳米囊泡(Kalluri & LeBleu, 2020; van Niel, D'Angelo & Raposo, 2018)。

MISEV2023:除非能够给予内体来源的充分实验证据,否则应以"小细胞外囊泡"(sEVs,粒径 < 200 nm)替代"外泌体"作为操作性命名(Welsh et al., 2024)。

数据来源:Kugeratski et al.,2021; Mathieu et al., 2019; Lee, Shin & Chae, 2024; Jeppesen et al., 2019; van Niel, D'Angelo & Raposo, 2018.

在分离与表征层面,切向流过滤(TFF)联合尺寸排阻色谱(SEC)已成为GMP外泌体生产的首选组合,Visan et al.(2022)系统评估证实,TFF–SEC在保持囊泡完整性和功能活性方面显著优于超速离心(UC),后者高达100,000×g的机械力导致囊泡聚集和膜损伤;任何单一方法均无法完全去除所有污染物,多步骤组合策略是最佳途径(Liangsupree, Multia & Riekkola, 2021)。

MISEV2023建议的最低表征框架涵盖三类指标:

①跨膜蛋白(CD9/CD63/CD81)阳性;

②胞质标志物(syntenin-1、ALIX、TSG101)阳性;

③阴性标志物(calnexin、albumin)排除,并结合NTA与TEM等至少两种正交技术(Welsh et al., 2024)。

2.2 细胞分泌组:定义、三大组分与制备要素

Knecht et al.(2023)将分泌组定义为细胞、组织或生物体主动释放至胞外空间的全部蛋白质的完整集合;

Han et al.(2022)进一步将其扩展为蛋白质、脂质、核酸与EVs的集合体,顺利获得旁分泌与内分泌机制调控细胞间通讯与组织微环境。

完整MSC分泌组的全蛋白谱超过2,000种(Al-Sharabi et al., 2023),与外泌体核心蛋白组的约1,200–1,600种(Kugeratski et al., 2021)相比,成分丰富度存在显著梯度差异,构成二者功能分化的物质基础。MSC分泌组的三大功能性组分如下表所示:

数据来源:Drobiova et al. (2023); Han et al. (2022); Al-Sharabi et al. (2023); Niada et al. (2021)

三类组分协同构成多层次治疗网络:可溶性因子直接激活靶细胞表面受体,无需内化过程,作用动力学更迅速;EVs(含外泌体)顺利获得脂质膜保护货物抵抗降解,赋予一定靶向性;ECM蛋白为修复微环境给予结构支架。

Niada et al.(2021)顺利获得LC-MS/MS直接比较人脂肪干细胞CM与EV的蛋白质组,共鉴定出1,977种蛋白,发现CM与EV各有68种和201种特异性因子,PCA分析明确将二者区分为两个独立蛋白组群——CM富集分泌通路蛋白,EV以GTP酶和核糖体蛋白为特征,证实了可溶性分泌蛋白组与囊泡包裹蛋白组之间存在明确的功能性分区。

Foo et al.(2021)据此指出,完整分泌组的治疗效果可能大于各组分效应的简单加可溶性因子与囊泡货物间的协同效应,正是准确区分两个概念的科学依据所在。

在制备层面,条件培养基是分泌组的标准实验形式,代表无细胞治疗理念,可规避活细胞移植的致瘤风险与免疫排斥问题(Dangerfield & Metzner, 2026)。

分泌组组成高度依赖细胞来源(骨髓/脐带/脂肪等)、培养模式(2D/3D,常氧/低氧)与收获时点,Shin et al.(2021)蛋白质组学数据显示,四种MSC来源分泌组仅共有181个核心蛋白,差异蛋白数量远多于共有蛋白,提示细胞来源选择对特定适应证至关重要;低氧预处理(1–5% O₂)可增强血管生成和神经营养因子的分泌;搅拌式悬浮生物反应器是大规模可重复生产的优选平台。

建立完整CMC体系(细胞来源鉴定、培养参数记录、批间一致性验证)是有助于分泌组从研究材料向可监管治疗品转化的核心任务(Bari et al., 2023; Chinnadurai, 2023)。

概念层级关系:

细胞分泌组(Secretome)⊇ 细胞外囊泡(EVs)⊇ 外泌体/sEVs

 

三、细胞分泌组与外泌体的关键维度比较

3.1

成分复杂性与协同治疗效应

外泌体经过多步纯化后,是一个相对浓缩且成分更为单一的亚组分,其生物活性主要体现在EVs所携带的膜蛋白、腔内蛋白(如热休克蛋白HSP70/90)以及核酸货物(特别是microRNA)(Mathieu et al., 2019)。

有研究表明,外泌体顺利获得向靶细胞转移功能性microRNA,调控受体细胞基因表达,这是其区别于可溶性生长因子的独特作用机制(Kalluri & LeBleu, 2020)。

而未经充分分离的细胞分泌组(条件培养基或部分纯化的上清)则同时保留了可溶性生长因子和EVs的治疗效应。多项关键研究表明,干细胞条件培养基在心肌梗死保护、神经损伤修复等动物模型中展现出优于单独施用任一组分的协同治疗效果,提示分泌组的多组分协同可能具有更宽泛的治疗窗口(Ranganath et al., 2012)。

然而,正因为成分的复杂性,细胞分泌组在工艺可控性、批间一致性和全面质量表征方面面临更大的技术与监管挑战。

Li et al.(2022)在伤口愈合与骨再生模型中对sEVs与CM进行了直接功能比较:CM表现出更强的促血管生成和促细胞迁移能力,而sEVs在免疫调节和抗炎方面更为突出;骨再生模型中sEVs展现更强的成骨分化诱导能力,CM则给予更广泛的促再生信号覆盖,体现了"精准"与"广谱"的互补特征。

在免疫调节层面,Leñero et al.(2022)发现特定MSC亚群的外泌体富集免疫调节性miRNA(miR-21-5p、miR-146a-5p、miR-155-5p),顺利获得靶向TLR/NF-κB和JAK-STAT通路精准抑制M1型巨噬细胞极化;而完整分泌组中的可溶性细胞因子(IL-10、TGF-β、PGE2)可同时作用于T细胞、B细胞、NK细胞和树突状细胞,给予更全面的免疫微环境重塑(Dangerfield & Metzner, 2026)。

这一"精准调控"与"多维网络"的互补模式,为两类产品差异化适应证定位给予了生物学依据。

3.2 生产工艺的策略分野

外泌体的生产通常涵盖两个关键阶段:上游细胞培养阶段(需要在收获期切换至无外源EVs/纳米颗粒干扰的培养基,以降低背景噪音并提高外泌体产品纯度),以及下游多步骤纯化阶段(差速超速离心、尺寸排阻色谱、切向流过滤TFF等)。纯化流程会显著减少最终产品中的可溶性蛋白成分,使产品更接近单一的囊泡制品,有利于实现质量标准的量化与均一化控制。

细胞分泌组产品则不经过或只经过有限程度的纯化,通常顺利获得微滤(去除细胞碎片和大颗粒)和超滤浓缩来制备终产品,保留了较为完整的分泌组成分。这一工艺路线相对简洁,所需设备投入和生产周期均低于高纯度sEVs制品。这一成本优势在面向化妆品、医美等非严肃医疗市场时尤为突出。

3.3 质量控制体系的差异化要求

根据MISEV2023(Welsh et al., 2024)和Na等人(2026)对中国监管框架下外泌体产品质量评价的系统论述,高纯度sEVs产品的质量控制需要覆盖以下关键质量属性(Critical Quality Attributes, CQAs):颗粒数量与粒径分布(NTA)、囊泡膜完整性(荧光标记法或DLS)、特征表面蛋白标志物(CD63、CD81、CD9等四跨膜蛋白的Western Blot或流式定量)、核酸货物组成分析(若适用)、工艺相关杂质(残余宿主细胞蛋白、核酸、培养基组分)、无菌性、支原体、内毒素,以及生物学活性等安全性与有效性指标。

相比之下,细胞分泌组产品的质量控制体系更为复杂:除上述EVs相关指标(若分泌组中含有EVs组分)外,还需要对可溶性蛋白因子谱(细胞因子阵列)进行半定量或定量表征,以确保批次间关键生物活性分子的一致性。

然而,现在国际上尚未形成统一的细胞分泌组质量标准,相关工作主要处于探索阶段,这也是分泌组产品在进入严肃医疗领域时面临的核心监管挑战。

数据来源:Welsh et al., 2024; Humbert et al., 2025; Bari et al., 2023; Chinnadurai, 2023; Wang et al., 2024.

Chinnadurai(2023)推荐采用"测定矩阵"策略:

对于纯化外泌体,需同时评估粒子特性和特定功能活性;

对于分泌组,则需定量总蛋白和关键功能因子。

上表所揭示的质量标准差异并非旨在判定优劣,而是阐明二者的协同关系:外泌体给予精准、可标准化的功能模块,分泌组则给予更全面的治疗分子谱系,二者的临床路径选择应基于具体适应证需求、监管环境和产业化可行性进行综合评估。二者的关键维度对比请见下图:

数据来源:Kugeratski et al., 2021; Visan et al., 2022; Vahed et al., 2025; Mizenko et al., 2024.

 

四、中国监管框架:《备案指引》对“细胞组分及衍生物”外延的解读

Ezpay前文已对国家卫生健康委员会发布的《细胞组分及衍生物治疗新技术临床研究备案指引(第一版)》(以下简称《备案指引》)进行了深入解读(>>点击查看)。其中,有一个关键发现尤为值得关注:《备案指引》全文并未对“细胞组分”和“细胞衍生物”给出明确的定义,这一立法留白客观上赋予了相关概念更为宽泛的解释空间。

从生物学逻辑推断,“细胞衍生物”可合理涵盖细胞培养过程中产生的各类分泌产物,包括:经纯化的外泌体/sEVs、微泡等各类细胞外囊泡,以及以条件培养基为基础制备的细胞分泌组产品。

这一解读的产品开发意义在于:设计临床研究技术路线时,开发者并非只能选择高纯度sEVs作为临床研究产品——在给予充分科学证据的前提下,以细胞分泌组为基础的治疗性产品,同样具有在《备案指引》框架下召开临床研究备案的政策依据。当然,这并不意味着监管门槛的降低,而是意味着技术路线的多元化成为可能。

▲图 中国监管框架下的政策信号与产品定位

结论:

在中国,以外泌体(sEVs)及细胞分泌组为核心的严肃医疗产品,将被纳入生物制品或先进治疗药品框架,需要经过完整的临床前研究、工艺质量研究与临床研究备案,监管门槛相当高。

 

本文厘清了外泌体与细胞分泌组在科学内涵、分子组成与质量标准上的本质差异,并明确了二者在中国《备案指引》与先进治疗药品框架下的政策落点。

下篇将以全球商业化版图为镜,结合产品定位逻辑与出海战略,给出系统性的分析与建议——在严肃医疗与非严肃医疗两条截然不同的产品化路径上,企业究竟应当如何选择自己的技术路线?全球市场给出了哪些可供借鉴的商业化答案?

 



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