作者：安法醫新抗老科學研究中心 研發長 吳杰浩
外泌體霧化治療改善肺功能
外泌體(Exosome)是微小的結構，在細胞之間傳遞訊息方面發揮著至關重要的作用。這些結構包含各種分子，包括蛋白質、脂質和核酸，並已被證明具有多種治療功效。外泌體霧化治療採用專門的霧化器將外泌體直接輸送到鼻腔跟肺部，這種遞送方法可確保外泌體精確靶向並提供最大的治療效果。
外泌體霧化治療已被證明具有多種益處，包括增強肺功能、減少發炎和促進組織修復。它也被證明可以成功治療各種呼吸系統疾病，例如氣喘、慢性阻塞性肺病、肺纖維化、慢性支氣管炎、肺氣腫、肺部損傷或受傷、肺部發炎、呼吸道感染、肺囊腫纖維化、肺部過敏反應…等，包含新冠病毒與甲流感冒病毒感染後造成的肺部損傷。
幹細胞外泌體霧化治療多重優勢：抗炎、抗纖維化、加速修復
幹細胞外泌體霧化治療之所以能夠在短時間內起效，源於它直接將含有多種生物活性物質的外泌體輸送到呼吸道的病變區域，發揮以下幾大作用：
1.抗炎作用：外泌體中含有多種抗炎因子，能夠減少炎症因子的釋放，降低呼吸道的炎症反應，同時減少粘液分泌，緩解呼吸道阻塞。
2.抗纖維化作用：外泌體還含有微小RNA(microRNA ,miRNA)，帶有多重基因調控訊息，啟動抗炎與修復纖維化基因，可以有效減少炎症因子與抗纖維化修復蛋白形成。
3.促進修復：外泌體中的生長因子可以加速肺泡上皮細胞的再生和修復，使受損的肺組織儘快恢復功能，同時也進行血管新生與蛋白質合成等功效。
這些優勢使得幹細胞外泌體治療不僅在緩解症狀方面效果顯著，還能深入到肺部的精細結構，如細支氣管和肺泡，以精准方式遞送活性物質，從而在減少副作用的同時，實現更高效的治療效果。2022年，發表在《Stem Cell Reviews&Reports》的一項臨床研究，為幹細胞外泌體霧化治療新冠肺炎的安全性和可行性提供了有力證據。在這項研究中，7名新冠肺炎患者（其中2名為重症，5名為輕症）接受了臍帶間充質幹細胞外泌體的霧化治療。結果表明，外泌體治療不僅安全可靠，還顯著加速了肺部病變的改善，並縮短了輕症患者的住院時間。研究中的輕症患者在接受外泌體霧化治療後，僅用18天就實現了肺部病變的改善結果，而未接受該治療的患者則需要27天，因此早期干預效果更顯著，而在重症患者上仍可見到恢復效果(1)(圖一)。
圖一:經外泌體霧化治療的新冠重症病例 Stem Cell Reviews and Reports (2022) 18:2152–2163
霧化外泌體經過嗅黏膜可以繞過血腦屏障進入鼻腦通路
除了利用霧化治療方式治療肺部損傷之外，一項2024年發表在國際頂尖科學期刊《Cell》，針對神經退化性疾病-如阿茲海默症（AD）、帕金森氏症（PD）、肌萎縮側索硬化症 (ALS)、亨丁頓舞蹈症 (HD)、中風和動脈瘤的最新研究發現，這些疾病的特徵是由於大腦中致病蛋白質的異常累積和聚集和脊髓，這些情況相關的蛋白質可以被分泌並在細胞之間轉移。此外，外泌體經過霧化之後，可以藉由呼吸途徑中的「三叉神經」及嗅覺途徑的「嗅球與嗅覺神經」穿過BBB血腦障蔽(圖二)，防止聚集體的形成和相關蛋白質的異常積累，進而在神經退化性疾病中進行神經保護功能(2)。
圖二:外泌體經過鼻腔之後，可以藉由三叉神經及嗅球與嗅覺神經穿過血腦障蔽 Cells. 2024, 13, 670.
另一項外泌體霧化治療後的標定追蹤研究(3)(圖三)，利用縱向和定量的X 光電腦斷層掃描可視化技術（CT），與金奈米粒子結合作為標記劑，來觀察體內神經影像中，外泌體如何穿越BBB血腦屏障，及它們的遷移和歸巢能力大腦內部的機制。在小鼠鼻內施用外泌體的歸巢模式源自不同腦部疾病，研究發現在給藥後長達 96 小時內，外泌體特異性靶向積累在病理相關小鼠模型的大腦區域（包括中風、自閉症、帕金森氏症和阿茲海默症)，而在健康對照組中，它們表現出瀰漫性遷移24 小時內進行模式和清除。病理腦中的神經發炎訊號與外泌體高度積累相關，顯示歸巢機制是發炎驅動的。此外，外泌體被選擇性分布在各種疾病患處進行修復作用，且能持續進行。
圖三:經外泌體霧化治療不同神經退化疾病Nano Lett. 2019, 19, 3422−3431
幹細胞外泌體霧化治療適合人群
由於過去研究顯示，幹細胞外泌體經霧化後,由肺部及鼻腔內吸入，可以藉由呼吸道進入肺部及鼻腔進入腦部進行神經保護及修復，因此適合對於呼吸道過敏、咳嗽、過敏性鼻炎、氣喘、呼吸不順或是新冠病毒、甲型流感病毒感染後呼吸不順、腦部發炎或容易疲累、腦霧、記憶力不佳的人。
參考文獻:
- Nebulized exosomes derived from allogenic adipose tissue mesenchymal stromal cells in patients with severe COVID‑19: a pilot study. Stem Cell Reviews and Reports (2022) 18:2152–2163
- Exosomes in Vascular/Neurological Disorders and the Road Ahead. Cells. 2024, 13, 670
- Golden Exosomes Selectively Target Brain Pathologies in Neurodegenerative and Neurodevelopmental Disorders.Nano Lett. 2019, 19, 3422−3431
