2018年8月8號，又一篇關于外泌體的重磅報道“Exosomal PD－L1 contributes to immunosuppression and is associated with anti－PD－1 response”發(fā)表在頂級期刊《Nature》上，為“癌癥如何在全身對抗免疫系統(tǒng)”這一難題帶來了顛覆性認識。

文中證實了黑色素瘤細胞分泌的外泌體中帶有PD－L1蛋白，并且可以直接與T細胞結合，抑制T細胞的功能，進而對抗免疫系統(tǒng)。這一發(fā)現(xiàn)很好的解釋了為什么腫瘤患者的免疫系統(tǒng)會減弱，以及為什么PD－1靶向治療對70％的黑色素瘤患者沒有效果。

外泌體在腫瘤進程中的重要地位一再被高端學術文章提及。這次的關鍵發(fā)現(xiàn)又再一次將外泌體推上了風口浪尖。如果能對腫瘤外泌體的內容物進行有效篩查，很可能會對腫瘤的早篩和診斷產生顛覆性的影響。

隨著液體活檢行業(yè)的興起，應用外泌體技術的液體活檢公司在行業(yè)內備受關注。而在諸多外泌體相關公司中，Exosome Diagnostics無疑是最值得關注的一個。

什么是外泌體

外泌體是一類直徑40－100nm，具有完整膜結構的細胞外囊泡，主要負責細胞間的物質運輸和信息傳遞。外泌體的結構與囊泡類似，主要區(qū)別在于：囊泡通過出芽方式產生；而外泌體則是通過細胞膜內陷，在細胞內包裝完成后再釋放。因此外泌體比囊泡大小更小，包裹的內容物更豐富，結構更穩(wěn)定。

圖1：外泌體與囊泡包裝方式的區(qū)別，左圖為外泌體

外泌體在1983年被發(fā)現(xiàn)，1987年正式被定名為exosome，最早被認為是細胞的廢棄物。后來的研究表明，外泌體中包裹有細胞特異的蛋白，脂質體和核酸，并能作為信號分子向其他細胞傳遞信息。更進一步的研究發(fā)現(xiàn)，外泌體在很多生理病理過程中扮演著重要的角色，如免疫中的抗原呈遞，腫瘤的生長與遷移等。

所有的細胞都會分泌外泌體。但是比起正常細胞，病變的細胞尤其是腫瘤細胞會分泌更大量的外泌體。這些外泌體進入到外周血當中，可以被收集并作為一種腫瘤早期篩查的靶標。因此外泌體在近些年成為了液體活檢行業(yè)最熱門的話題之一。除此之外，外泌體由于其極高的穩(wěn)定性和易于被細胞吸收的特點，可以作為一種優(yōu)質的靶向給藥載體。

近些年隨著液體活檢行業(yè)的興起，外泌體作為一種獨特的檢測靶標而備受關注，應用外泌體技術的相關公司也如雨后春筍般涌現(xiàn)。然而早在這股熱潮來臨之前，就已經有一家公司高瞻遠矚的瞄準了外泌體相關產業(yè)，它就是Exosome Diagnostics（下文簡稱ExosomeDX）。

ExosomeDX于2008年在美國紐約注冊成立。在2008年之前，人們簡單地認為外泌體只攜帶有脂質體和蛋白。2008年來自麻省總醫(yī)院（Massachusetts General Hospital）的Dr． Johan Skog團隊在Nature Cell Biology上發(fā)文，首次表明外泌體中還攜帶有大量的核酸，包括DNA和多種RNA。這一里程碑式的發(fā)現(xiàn)意味著從病人血液中分離的外泌體可以作為檢測腫瘤基因突變的目標物。而ExosomeDX的兩位創(chuàng)始人則敏銳的捕捉到了這一商機，并于同年注冊成立ExosomeDX。

兩位創(chuàng)始人之一的James R． McCullough 1990年在波士頓大學拿到了文學學士學位，緊接著1995年在哥倫比亞商學院拿到了自己的工商管理學碩士學位。在成立ExosomeDX之前，James曾在AusAm Biotechnologies任職CEO。想必正是在生物公司就職的緣故，才使這位文科出身的工商管理學碩士了解到外泌體，并投身外泌體診斷行業(yè)。

圖2：ExosomeDX的兩位創(chuàng)始人

在當時，外泌體對于科研行業(yè)都是一個全新的領域，2008年之前與外泌體相關的科研論文僅有寥寥數(shù)百篇。在這種形勢下，兩位創(chuàng)始人選擇開創(chuàng)外泌體診斷公司可謂勇氣可嘉。事實證明他們的判斷非常準確。2008年之后外泌體的熱度呈爆發(fā)式增長，僅2017年一年，外泌體相關文章就達到了1700余篇。而ExosomeDX則在這股浪潮中占盡先機。

如今，經過十年發(fā)展的ExosomeDX，手握200多項專利，是當之無愧的外泌體診斷行業(yè)的標桿企業(yè)。在同行業(yè)其他公司還在摸索產品路線的時候，ExosomeDX已經推出了多款基于外泌體技術的液體活檢產品。而這一切都要歸功于創(chuàng)始人的前瞻眼光。

傳統(tǒng)病理方案中，病人的病理要通過切除的患病組織來進行檢測，因此病理通常都要在開刀手術之后才可以獲知。這一情況首先不利于病人的治療進程，其次無法進行早期篩查。隨著醫(yī)學的發(fā)展，液體活檢以其樣品易于獲得且內容豐富的特點，受到了極大地關注。人們期望液體活檢可以在早篩和診斷方面輔助傳統(tǒng)方法，對病人的情況進行更準確的判斷。

圖3：液體活檢 vs 組織活檢

液體活檢的主要目標有三類，循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA），循環(huán)腫瘤細胞（CTC）和外泌體。除此之外還有血小板和最新發(fā)現(xiàn)的循環(huán)RNA，但目前并不熱門。

ctDNA是一類在血液中的腫瘤DNA片段。血液中漂浮有很多DNA片段，它們可能來自周身各處的任何細胞，包括腫瘤細胞。來自于正常細胞的DNA片段一般在100－200bp，并且會纏繞在組蛋白上。來自于腫瘤的DNA片段比起正常細胞的要更短，而其中一些非常短的DNA片段可能與腫瘤轉移有關�，F(xiàn)在的技術已經可以分離出腫瘤的DNA片段并進一步對患者的治療提供幫助。隨著三代測序技術和數(shù)字PCR技術的不斷成熟，還會有更多ctDNA中隱藏的信息被挖掘出來。

CTC應該是三者中最早被發(fā)現(xiàn)的。早在1869年就有學者在血液中發(fā)現(xiàn)了腫瘤細胞，被認為是最早關于CTC的記錄。最開始人們主要關注血液中的CTC含量，通過檢測CTC的含量來預測患者的腫瘤發(fā)展情況。然而近些年的研究則表明，監(jiān)控血液中的CTC含量對于患者的預后并沒有明顯的價值。因此目前對CTC的研究逐轉向富集，培養(yǎng)和測序。通過了解腫瘤細胞的遺傳信息來為患者的治療提供幫助。

在三種主要液體活檢目標中，外泌體以其分布廣泛，含量高，結構穩(wěn)定的特點成為了近期液體活檢行業(yè)最熱門的話題。所有細胞都會分泌外泌體，但是研究表明腫瘤細胞會分泌出比正常細胞更大量的外泌體。因此即使當前技術不能將來源于正常細胞和腫瘤細胞的外泌體完全分開，血液外泌體也可以一定程度上表征腫瘤的發(fā)展情況。

隨著外泌體行業(yè)熱度的逐漸提升，大額融資的新興公司層出不窮，老牌公司也紛紛表示加入外泌體研究行列。然而迄今為止，只有ExosomeDX推出了成熟的外泌體液體活檢產品，領跑整個行業(yè)。

圖4：ExosomeDX 產品一覽

2016年1月，經過八年蟄伏的ExosomeDX推出了自己的第一款產品，ExoDX Lung （ALK）。該產品基于外泌體檢測技術，對非小細胞肺癌患者是否發(fā)生EML4－ALK突變進行篩查，輔助醫(yī)生判斷患者是否可以進行ALK抑制劑治療。這不僅是ExosomeDX的第一款產品，也是外泌體診斷行業(yè)的第一款產品，是真正的行業(yè)里程碑式的產品。

就在同年9月，ExosomeDX又馬不停蹄的推出了他們的第二款產品，ExoDX Prostate（IntelliScore） （EPI）。該產品通過檢測尿液中外泌體RNA的三個基因指標，結合專有算法，得出一個與前列腺癌危險程度相關的評分。這一評分可以輔助醫(yī)生對被檢者是否患有前列腺癌進行判斷。

圖5：EPI檢測流程

這一產品對比傳統(tǒng)方法，最大的優(yōu)勢在于只需要尿液就可以完成篩查，極大地降低了不必要的前列腺活檢帶來的危險。前列腺組織活檢可能帶來的并發(fā)癥包括不適、暫時失禁、陽痿、嚴重感染等。相比之下尿液活檢則完全無風險，并且易于操作，最大程度上保證了患者的身心健康。

2017年8月，ExosomeDX推出了全新的廣譜檢測產品，MedOncAlyzer 170。此款產品利用血液／血漿中的外泌體RNA和循環(huán)腫瘤DNA，對腫瘤相關基因的功能性突變進行檢測。患者只需要提供最低0．5ml的樣本就可以完成對170個基因、82000個突變類型的檢測，敏感度高達99．9％�？梢赃_到如此之高的深度和廣度，不僅證明了ExosomeDX的實力，也從另一方面表現(xiàn)了外泌體診斷行業(yè)的潛力。

圖6： MedOncAlyzer 170簡介

ExosomeDX并沒有滿足于他們迄今為止在肺癌和前列腺癌領域取得的成就。在2017年8月的美國癌癥研究協(xié)會年會上，ExosomeDX公布了他們在乳腺癌領域的最新進展，證實了從一期二期乳腺癌患者血漿中分離出的外泌體，與患者組織樣本的RNA信號幾乎完全一致。

已經是ExosomeDX首席科學家的Dr．．Johan Skog發(fā)表演說稱：“這一技術使我們可以從少到1ml的血漿中檢測準確的RNA信號，排除了腫瘤RNA檢測中的組織需求。我們在RNA檢測上達到了與組織樣品同樣的深度和廣度，包括超過12000種mRNA和1000種以上的lncRNA。乳腺癌特異性的外泌體與對應的組織有著幾乎相同的特異性。”

ExosomeDX自行研發(fā)的Shahky系統(tǒng)則將目光放在了難以攻克的外泌體蛋白分析上。這一系統(tǒng)能夠在包括血液，腦脊髓液，血漿，血清，尿液，唾液，腹水等生物流體中檢測某些疾病的特異性外泌體蛋白指標。ExosomeDX稱Shahky系統(tǒng)的靈敏度要比ELISA高出100倍，比WB高出1000倍。

除此之外，ExosomeDX還先后與Qiagen，Merck等公司合作研發(fā)外泌體相關技術。其與Qiagen合作研發(fā)的血清／血漿外泌體RNA提取試劑盒已經面市，并且在業(yè)內廣受好評。

從目前的情況上看，ExosomeDX的產品路線多極化，分別面向科研，藥企，醫(yī)生和個人用戶�？傮w產品數(shù)量不多，但都在同類產品中處于領先位置。

資料來源：ExosomeDX官網；動脈網·蛋殼研究院

圖7：ExosomeDX產品流向

從發(fā)展上看，ExosomeDX在將來的發(fā)展中，會保持其在B端上的競爭力，力圖提高企業(yè)公信力和產品的簡便性，同時更多的拓寬C端市場，方便用戶自檢。

ExosomeDX成立至今總共經歷了三輪共1．121億美元的融資，雖然不是外泌體行業(yè)的最高紀錄，但也算是名列前茅。而就在今年6月，ExosomeDX與Bio－Techne達成收購協(xié)議， Bio－Techne將以2．5億美元收購ExosomeDX，且如果在未來達到某種里程碑，還會額外增加3．25億美元的收購金額，即最高收購金額可能會達到5．75億。

圖8：ExosomeDX的融資情況統(tǒng)計表

對于這項收購案，Bio－Techne的CEO， Charles R． Kummeth說到：“我們非常高興可以獲得ExosomeDX的平臺，并將其納入Bio－Techne的系統(tǒng)當中。ExosomeDX的技術將會改變游戲規(guī)則，而Bio－Techne也將在迅速膨脹的液體活檢市場中取得領先位置�！�

如果說ExosomeDX在行業(yè)內的地位可能受到威脅的話，那么這個威脅的最大來源一定是Codiak。這家2015年6月成立的年輕公司，乘著外泌體的快車，三輪融資總計168．5M，超過ExosomeDX 10年來的融資總額。

圖9：Codiak對比ExosomeDX

與ExosomeDX不同的是，Codiak的兩位創(chuàng)始人Raghu Kalluri和Eric Lander都是學界大牛。Raghu Kalluri是德州大學MD安德森癌癥研究所轉移研究中心主席，并于2015年6月在Nature上發(fā)文描述了胰腺癌外泌體中GPC1對診斷行業(yè)的意義，這也是Codiak成立的的基礎。而Eric Lander則是一位遺傳學家，分子生物學家和數(shù)學家，并曾以首席領導人身份參與人類基因組計劃。

這樣的創(chuàng)始人陣容使得投資者們紛紛看好這家創(chuàng)新公司，三輪投資持續(xù)走高。目前codiak已經確定將主要精力投入到以外泌體技術為基礎的藥物研發(fā)上，并且已經獲得了德州大學MD安德森癌癥研究所發(fā)現(xiàn)的研究性胰腺癌藥物的使用權，但迄今為止還沒有關于Codiak產品的具體消息。

1．Regeneus

Regeneus成立于2007年，其核心理念在于利用干細胞技術治療骨關節(jié)炎，腫瘤，炎癥，燒傷和創(chuàng)傷恢復。最開始公司的業(yè)務并沒有涉及外泌體相關領域。在外泌體熱度上升后，Regeneus才開始嘗試研發(fā)干細胞外泌體藥物，并且已經取得了一定的成就。

2017年9月Regeneus發(fā)文稱，利用間充質干細胞的分泌提取物（包括細胞因子、生長因子和外泌體等）研發(fā)的藥物Sygenus在局部使用情況下比嗎啡的鎮(zhèn)痛效果更好。Sygenus中含有的生物活性分子可以有效地減少疼痛和炎癥，并促進傷口加速愈合和恢復。其療效已經超過了在那之前報道過的間充質干細胞分泌物。

2018年2月，Regeneus宣布基于外泌體技術的Sygenus凝膠對成人痤瘡有顯著療效，并在六周內耐受性良好。如果這一產品面市，Sygenus凝膠將會是第一款基于外泌體技術的藥物產品。目前Regeneus公司已經為Sygenus在澳大利亞、中國、歐洲、日本、美國等國申請了專利。

2．Exocobio

與以上的公司相比，2017年1月才在韓國成立的Exocobio的年紀要小得多。除了成立時間短，Exocobio的切入點也很獨特。不知是不是受了韓國發(fā)達的整容和化妝品行業(yè)影響，Exocobio決定將外泌體技術應用在創(chuàng)新治療和藥妝品方面。其公司宗旨是專注于干細胞外泌體，研發(fā)創(chuàng)新治療方案和美容用產品。

從技術層面上看，外泌體結構穩(wěn)定，易于吸收的特點確實可以為美容行業(yè)所用。因此Exocobio2017年5月的A輪融資就拿到了＄11M，這對于一個剛剛成立了5個月的公司來說，的確成績不斐。目前為止Exocobio還沒有關于產品的具體消息。該公司將來的發(fā)展如何，還請拭目以待。

在國外大舉開展外泌體相關研究的同時，國內的科研機構也開始逐步介入這個新的領域。據不完全統(tǒng)計，2015年的國科金中標項目中，有62項與外泌體有關，而到2017年，這個數(shù)字就一躍到達了314項，在兩年的時間內翻了五倍。除新申請的課題外，還有很多課題組在自己已有的研究內容中加入與外泌體相關的研究內容，提高內容的新穎度。在科研論文方面，近年國內機構發(fā)表的與外泌體相關的科研論文也逐年增加，僅2018年5月就有71篇，并且其中不乏高水平論文。

圖10：近年來國內發(fā)表的外泌體相關高水平學術論文（IF＞20）

與國內科研行業(yè)的態(tài)度相對應的是企業(yè)方面的冷淡。暫時還沒有得知有大型藥企表示開展外泌體相關產品的研究。部分科研用品供應商有獨立研發(fā)的外泌體提取產品，但也僅限科研范疇。倒是有幾家創(chuàng)新企業(yè)以外泌體診斷為目標成立，如恩澤康泰，碳碼科技等。

1．恩澤康泰

恩澤康泰生物科技有限公司成立于2017年，注冊資本1250萬，是一家專注于提供外泌體科研服務及外泌體分子診斷產品研發(fā)的企業(yè)。目前公司已經建立了包括超速離心、密度梯度離心、免疫捕獲及PEG沉淀等多種分離富集方式，可以實現(xiàn)穩(wěn)定、快速、操作簡單及低成本的外泌體分離，為外泌體的臨床應用奠定了良好的基礎。

CEO孔關義畢業(yè)于武漢大學生命科學與技術基地班，先后在國內知名基因測序企業(yè)擔任生物信息總監(jiān)、生物云平臺app開發(fā)部總監(jiān)和醫(yī)學事業(yè)部總監(jiān)。主導和參與的科研合作項目成果發(fā)表在國際頂級期刊上，總IF超過150。在生物信息領域獲得授權專利8項及多項軟件著作權。

公司由世界外泌體研究領域頂級專家、澳大利亞技術科學與工程院院士Richard Simpson教授擔任首席科學家和學術創(chuàng)始人。Richard Simpson曾擔任人類蛋白組組織負責人，發(fā)表學術論文400余篇。2006年開始轉向外泌體相關領域，主要研究方向是外泌體在結直腸癌診斷中的作用，目前為止發(fā)表論文60余篇。

恩澤康泰于2017年10月獲得了瀾峰資本的天使輪投資，具體金額未披露。目前公司已經推出了面向科研的外泌體完整解決方案，暫時還沒有基于外泌體技術的檢測產品的消息。

2．碳碼科技

碳碼科技成立于2017年，注冊資本500萬。其核心理念是將人工智能與外泌體技術相結合，建立一套基于外泌體的人工智能腫瘤早期篩查系統(tǒng)。方法上是首先提取正常人和腫瘤患者的血液外泌體，對其進行RNA測序獲得數(shù)據。隨后利用人工智能深度學習，通過對比正常人和患者的外泌體RNA序列，得出可以進行早期篩查的算法。

碳碼科技的核心主創(chuàng)團隊成員均是高學歷，海外背景，且在自己行業(yè)內有豐富的經驗。創(chuàng)始人兼CEO杜崗，暨南大學醫(yī)學博士畢業(yè)，兼任紐約大學醫(yī)學院訪問學者，有十余年臨床一線工作經驗，熟悉臨床大數(shù)據挖掘和疾病建模。技術總監(jiān)陳灝，美國普度大學生物信息學博士畢業(yè)，在美國學習工作14年，擅長腫瘤二代測序數(shù)據分析與生物信息學軟件的開發(fā)。算法科學家劉聰，佛羅里達大西洋大學計算機科學博士，曾獲中山大學百人計劃，博士生導師，專注于人工智能和大數(shù)據技術。有如此強大的核心團隊，碳碼科技的發(fā)展空間不可限量。

目前碳碼科技已經于2017年10月立項智能呼吸檢測系統(tǒng)，12月立項智能心電檢測系統(tǒng)，并于2018年2月正式立項外泌體項目。截至本文發(fā)表，還沒有碳碼科技融資信息的相關報道。