세포외 소포(EV) 거의 모든 세포 유형에서 세포외 환경으로 분비되는 나노 크기의 지질 이중층 소포입니다. EV는 항상성, 암 진행 및 발달에 관여하는 것을 포함하여 광범위한 생물학적 기능을 가지고 있습니다. 전기자동차는 크기, 생물학적 발생, 화물에 따라 여러 유형으로 분류할 수 있습니다. EV에는 엑소좀(직경 < 200 nm), 미세소포체(100–1000 nm) 및 세포사멸체(직경 > 1000 nm)의 세 가지 주요 유형이 있습니다.

엑소좀은 세포 사이에 소통하고 단백질, RNA, 지질과 같은 중요한 분자 화물을 운반하는 독특한 능력 때문에 흥미로워졌습니다. 그들은 다양한 프로세스에 관여하고 있으며 최근 몇 년 동안 바이오마커, 약물 전달 시스템 및 치료제로서의 잠재적 응용 분야에서 엄청난 주목을 받았습니다. 바이오마커로서 엑소좀은 체액에서 분리될 수 있으며 그 내용물을 분석하여 기원 세포의 생리학적 또는 병리학적 상태에 대한 정보를 제공할 수 있습니다. 엑소좀은 치료 분자를 캡슐화하고 전달하는 능력을 가지고 있으며, 전통적인 약물 전달 시스템에 대한 유망한 대안으로 간주됩니다. 엑소좀은 또한 특정 세포를 표적으로 하고 조직 복구 촉진, 면역 반응 조절, 심지어 암세포 성장 억제와 같은 다양한 질병을 치료하기 위해 치료 화물을 전달하도록 조작될 수 있기 때문에 치료제로 사용될 가능성이 있습니다.  

 엑소좀은 매우 작은 입자이며 이를 분리하기 위해서는 특별한 방법이 필요합니다. 초 원심 분리 및 한외 여과는 엑소 좀을 분리하는 데 가장 자주 사용되는 방법입니다. 면역친화성 포획, 침전 및 미세 유체와 같은 대체 방법도 개발되었습니다. 그러나 이러한 방법 중 다수는 엑소좀의 순수하고 표준화된 준비를 제공하지 못합니다.

          엑소좀은 여러 공급원에서 분리될 수 있지만 중간엽 줄기 세포(MSC)에서 파생된 엑소좀은 가장 큰 치료 및 재생 가능성을 제공하는 경향이 있습니다. MSC에서 생성된 엑소좀은 MSC와 유사한 생물학적 특성을 나타내며, 영향을 받는 세포와 조직에 활성 생체 분자를 캡슐화하고 전달함으로써 조직 재생을 촉진하는 특성을 물려받습니다. 또한 많은 연구에서 엑소좀 단독이 MSC의 치료 효과를 담당한다고 보고했습니다. 그러므로, MSC 유래 엑소좀 심혈관, 신경계 및 신장 질환과 같은 많은 질병을 치료하기 위한 우수한 무세포 치료 접근법으로 간주됩니다.

특히 다양한 출처의 MSC의 생물학적 특성은 다를 수 있습니다. 예를 들어, 인간 지방 유래 MSC 엑소좀은 조직을 복구 및 재생하고 혈관 신생, 염증, 이식 거부, 피부 치유 및 면역 체계를 제어할 수 있는 반면, 인간 탯줄 유래 MSC에서 유래한 엑소좀은 골화 촉진, 새로운 혈관 형성, 신경 재생. 한편, 골수 유래 MSC 엑소좀은 다발성 골수종 세포 및 교모세포종의 성장을 예방할 수 있습니다.

          엑소좀은 치료 응용 분야에서 유망하지만 몇 가지 도전 임상시험에 사용되기 위해서는 극복해야 할 것들이다. 엑소좀은 크기가 작고 크기가 이질적이며 다른 세포외 소포 및 비소포 입자가 제제를 오염시킬 수 있기 때문에 소스 물질에서 엑소좀을 분리하고 정제하는 것은 가장 큰 과제 중 하나입니다. 또 다른 문제는 엑소좀의 특성화 및 정량화에서 표준화가 부족하다는 것입니다. 엑소좀은 일반적으로 생물학적 및 물리적 특성에 따라 분류됩니다. 그러나 엑소좀 특유의 특성이 부족하여 표준화된 고품질의 엑소좀을 분리하는 데 어려움이 있습니다. 엑소좀의 낮은 수율은 또한 임상 적용에 불충분하게 만드는 또 다른 문제를 제시합니다. 또 다른 과제는 이러한 엑소좀에 내용물을 패키징하는 것입니다. 로딩 메커니즘과 그 일관성이 현재 잘 이해되지 않았기 때문입니다. 엑소좀은 또한 특정 세포 유형에 대해 자연 친화성을 갖는 것으로 나타났지만 표적 전달을 위해 엑소좀을 조작하는 능력은 여전히 ​​개발 중인 연구 분야입니다. 결론적으로, 엑소좀을 임상 치료에 사용하기 위해서는 이러한 문제를 극복하기 위한 표준화된 프로토콜과 방법이 필요합니다.

참고자료

1. 도일 LM, 왕 MZ. 엑소좀 분리 및 분석을 위한 세포외 소포, 그 기원, 구성, 목적 및 방법의 개요. 세포. 2019; 8(7):727. https://doi.org/10.3390/cells8070727
2. 탕 Y, 저우 Y, 리 HJ. 중간엽 줄기세포 엑소좀의 발전: 리뷰. 줄기 세포 Res Ther. 2021년; 12(1): 71. doi:10.1186/s13287-021-02138-7
3. Nikfarjam S, Rezaie J, Zolbanin NM, Jafari R. 중간엽 줄기 세포 유래 엑소좀: 번역 의학의 현대적 접근. J Transl Med. 2020년; 18(1): 449. doi:10.1186/s12967-020-02622-3
4. Hussen BM, Faraj GSH, Rasul MF 등. 암 치료를 위한 약물 전달체로 엑소좀을 사용하는 주요 과제를 극복하기 위한 전략. Cancer Cell Int. 2022년; 22(1): 323. doi:10.1186/s12935-022-02743-3
5. Cheng Y, Zeng Q, Han Q, Xia W. 엑소좀의 양 변화 및 세포 흡수에 대한 pH, 온도 및 동결-해동의 영향. 단백질 세포. 2019; 10(4): 295-299. doi:10.1007/s13238-018-0529-4