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外泌體 (Exosome) 是什麼?構造、EV 差異、研究應用與分析規劃|圖爾思生技

外泌體 (Exosome) 是什麼?構造、EV 差異、研究應用與分析規劃


外泌體研究同時牽涉樣本來源、細胞培養條件、分離與純化方法、顆粒特性、分子組成及功能分析。若僅依粒徑、單一蛋白標記或單一形態,就直接判定樣本為外泌體,可能將不同來源的細胞外囊泡、非囊泡顆粒或其氨他共分離物混在一起。
因此,本文將從研究規劃角度,整理外泌體與 EV 的基本概念、常見研究應用、外泌體分析的四個步驟,以及 2026 年台灣相關法規與研發注意事項,協助研究人員從樣本取得到後續分析建立較完整的研究流程。
 

外泌體是什麼?先釐清外泌體與 EV 的名稱

外泌體 (Exosome) 是直徑約 30–150 nm 的脂質雙分子層 (Lipid Bilayer) 構成,與我們細胞膜的結構非常相似,這讓外泌體能輕易地與目標細胞「融合」,並保護外泌體內部的物質不被體內的酵素分解。膜上有特定識別的蛋白質Surface Marker (如CD9, CD63, CD81),膜內更包裹來源細胞的蛋白質、脂質、DNA、mRNA 及 miRNA 等關鍵生物分子。

它具有脂質雙層膜,可攜帶蛋白質、脂質及核酸等分子;不同來源細胞、培養條件與分離方法,都可能影響所得到顆粒的組成與功能。
根據 MISEV2023 的研究與報告原則,若沒有足夠證據證明特定囊泡的生物生成途徑,就不宜僅因為其粒徑、蛋白標記或其他單一特徵,而直接將其命名為 exosome。
實務研究中,「外泌體」一詞經常被廣泛使用來泛指小型細胞外囊泡;但若無法證實其特定生成途徑,使用較廣義的「細胞外囊泡 (EV)」或依研究條件描述其來源、尺寸等特徵,通常更符合目前的研究規範。
這也是 MISEV2023 強調研究嚴謹性、可重現性與透明度的重要原因之一。
 

外泌體、EV 與幹細胞差異

項目 外泌體 (Exosome) 細胞外囊泡 (EV) 幹細胞
是否為細胞
定義 具特定內吞體生成證據的 EV 子類型 細胞釋放至細胞外的膜性顆粒總稱 具自我更新與分化能力的細胞
組成 可能含蛋白質、脂質與核酸等貨載 組成隨來源、亞型與製備方式而異 含完整細胞結構與細胞核
研究重點 生成途徑、貨載與功能 來源、分離、表徵與功能研究 細胞特性、分化與細胞治療研究
判讀提醒 需有足夠證據支持命名 不宜以單一尺寸或標記推論全部性質 應依研究或臨床規範個別評估
 

2026年外泌體3大應用展望

外泌體的應用廣度正以前所未有的速度擴張,主要集中在三大核心領域:
 

1.再生修復與美妝產業

幹細胞 (Stem cell) 來源的外泌體被證實能促進纖維母細胞增生及膠原蛋白合成,廣泛應用於抗老修復、傷口癒合以及頭皮毛囊活化研究。

目前已經廣範圍被導入在皮膚醫美領域,包括:
  • 抗老化療程 (改善皺紋與皮膚彈性)
  • 雷射或醫美術後修復 (降低發炎與恢復期)
  • 掉髮治療 (毛囊活化與再生)
 

2.疾病診斷 (液態檢體)

由於外泌體攜帶來源細胞的遺傳資訊,透過分析體液中的外泌體蛋白、核酸如 (miRNA, RNA),能實現癌症的早期篩檢與療效監控,在業界中案例包括:
  • Exosome Diagnostics:開發了ExoDx Prostate IntelliScore (EPI),利用尿液中外泌體RNA作為診斷依據,建立非侵入性的檢測方式,此檢測已於美國以實驗室開發檢測 (CLIA-based LDT) 形式應用於臨床,並納入實際醫療決策流程
 

3.藥物遞送系統

利用外泌體作為載體,可裝載小分子藥物或核酸藥物,其表面的配體能如同導航系統般精準鎖定病灶,大幅降低全身性副作用。目前最常使用的方式有藥物裝載、工程化改造等,實際研究技術包含:
  • EVs Threapy:外泌體應用已從 biomarker discovery 延伸至 therapeutic development。Capricor Therapeutics 是美國臨床階段生技公司,專注於 cell therapy 與 exosome-based therapeutics,應用聚焦於罕見疾病、心肌病變與 DMD 相關併發症。其 Deramiocel / CAP-1002 已進入 FDA BLA 審查階段,顯示 cell-derived regenerative therapeutics 正逐步邁向臨床後期與商業化。
 
  • Engineered EVs:則被視為外泌體治療的下一個關鍵成長方向。代表公司如 Codiak BioSciences 曾開發 engEx platform,將 IL-12、STING agonist 或 ASO 等 therapeutic cargo 工程化至 exosome,用於腫瘤免疫治療。雖然目前 engineered EV 多仍處於 preclinical (phase1) 至 early clinical 階段,但其具備標靶性、可設計性,以及核酸與蛋白藥物遞送潛力。
 

外泌體四步驟分析規劃

Step 1:先定義研究問題與樣本條件

先確認研究目標是分離 EV、比較不同群組的候選標誌物,或進行內容物分析。樣本來源、體積、保存條件、前處理方式與採樣時間點,都會影響後續可比較性。

首先要確認研究真正想回答的是什麼。
例如:
  • 比較不同族群的 EV 組成?
  • 尋找疾病相關 biomarker?
  • 進行 EV 內 RNA 或蛋白質分析?
  • 進一步研究 EV 的功能?
  • 建立後續製程或品質管控方法?

研究問題不同,所需要的樣本量、分離方法、鑑定方式及後續分析也可能不同。
因此,研究開始前建議先整理:
  • 樣本來源
  • 樣本種類
  • 樣本體積
  • 採樣時間
  • 保存條件
  • 前處理方式
  • 實驗分組
  • 預計分析項目

這些條件都可能影響最後取得的 EV 數量與組成。
對於產品開發而言,細胞培養條件同樣重要。CDE 指導原則指出,細胞培養密度、繼代次數與頻率、倍增時間、氧氣濃度、pH、培養基成分、培養容器等因素,都可能影響細胞外囊泡的產生及生物特性,因此需要建立適當且標準化的細胞培養程序。

Step 2:依樣本與目的選擇分離方法

常見 EV 分離與純化方法包括:
  • 超高速離心(Ultracentrifugation)
  • 尺寸排除層析(SEC)
  • 切向流過濾(TFF)
  • 沉澱法

免疫捕捉
不同方法在回收率、純度、處理量、設備需求及共分離物等方面都有不同特性。
因此,並不存在一種適用於所有研究目的的「最佳外泌體分離方法」。
例如,研究若重視大量樣本處理,可能需要考慮不同的製程設計;若後續需要進行高解析度分子分析,則需要特別注意蛋白質、脂蛋白或其他非囊泡成分的共分離問題。
CDE 指導原則也指出,EV 的分離與純化方法可能影響囊泡完整性及功能特性,因此應依產品特性建立適當且標準化的製程。

Step 3:以多面向鑑定確認樣本特性

粒徑與濃度分析可用於描述顆粒分布;電子顯微鏡可觀察樣本形態;標記分析可提供蛋白表徵資訊。依 MISEV2023 的研究報告原則,應交代樣本來源、分離與濃縮程序、鑑定方法與限制,讓讀者能判斷資料的可重現性。

分離完成後,不能只做一項檢測就認定樣本「就是外泌體」。
不同分析方法回答的是不同問題。

粒徑與濃度:可以利用 NTA (Nanoparticle Tracking Analysis)、NanoFCM 等方法分析顆粒的粒徑分布及數量。
形態與膜性結構:電子顯微鏡,例如 TEM 或 cryo-EM,可用於觀察 EV 的形態及膜性結構。
蛋白質標記:
CD9、CD63、CD81 等常見 EV 相關標記可作為蛋白表徵的一部分,但單一標記本身並不足以完整證明樣本的來源與身分。
分子組成還可以進一步分析:
  • 蛋白質
  • RNA
  • miRNA
  • 脂質

CDE 指導原則也建議針對 EV 的蛋白質、RNA、脂質等組成進行圖譜分析,並可使用 LC-MS/MS 等技術;此外,也可利用 Cryo-EM、TEM、NTA、RPS 或流式細胞儀等方法,從不同面向分析 EV 的結構、尺寸、比例及數量。
因此,粒徑、形態、濃度與蛋白標記應被視為互補資訊,而不是彼此可以完全取代的證據。

Step 4:依問題選擇內容物與功能分析

蛋白質體、miRNA assay 與 small RNA sequencing 可協助比較 EV 相關分子訊號。分析前應先定義比較組、正規化策略與統計方法;若要討論功能效果,還需要合適的對照組與功能性實驗支撐。

完成 EV 的基本鑑定後,再依研究問題選擇後續內容物分析。
常見分析包括:
  • Proteomics 蛋白質體分析
  • miRNA Assay
  • Small RNA Sequencing
  • RNA 分析
  • 其他多體學分析

如果研究目標是尋找 biomarker,應事先定義研究組別、樣本數、比較方式、正規化策略及統計方法。
如果研究進一步要討論 EV 的生物功能,則需要設計適當的陰性與陽性對照,以及與研究問題相對應的功能性實驗。
對於產品開發,功能分析更需要建立與產品作用機轉或適應症相關的定量分析方法。CDE 指導原則指出,功能活性分析應能反映產品適應症相關的有效性,並可透過非臨床或臨床資料支

2026 年台灣外泌體法規現況,合規性將成為踏入市場的關鍵!

外泌體/EV 相關規範須依用途分開判讀。研究階段的分離、鑑定與分子分析,與人體使用或商品化聲稱適用的要求不同;不宜以單一「合法/不合法」概括所有情境。

人源外泌體使用於化粧品,涉及個案審查與應檢送文件規範。衛生福利部食品藥物管理署於 2024 年訂定相關文件,並於 2026 年修正其附表;實際適用範圍與文件要求應以 TFDA 最新公告 及其附件為準。

若涉及再生醫療技術或指定再生製劑用於人體,則須由醫療機構依《再生醫療法》及相關制度循核准、登記等程序辦理;主管機關的再生醫療技術資訊專區說明該制度自 2026 年 1 月 1 日施行。細胞外囊泡製劑的研發與管制,亦可參考 CDE 指導原則


政府法規連結與參考


法規與行政要求可能更新,實際專案應以主管機關最新公告及專業意見為準。

外泌體/EV 的法規適用,不能簡單用「合法」或「不合法」概括,而需要依照產品用途、來源、使用方式及宣稱內容進行判讀。
目前可以先從三個面向理解:
  1. 研究階段的 EV 分離、鑑定與分析
  2. 人源外泌體應用於化粧品
  3. 再生醫療或其他人體使用情境
 

研究階段:重點在研究設計與資料品質

單純進行細胞外囊泡的研究、分離、鑑定及分子分析,與將 EV 作為人體使用產品,屬於不同情境。
研究階段應特別注意:
  • 樣本來源
  • 細胞來源
  • 細胞培養條件
  • 分離與純化流程
  • EV 特性分析
  • 污染物與共分離物
  • 實驗對照
  • 功能分析
  • 資料完整性與可重現性
 

人源外泌體應用於化粧品

若產品涉及人源細胞來源的外泌體/EV 並應用於化粧品,則需要依我國食品藥物管理相關規範及最新公告判斷。
此類產品的適用條件、應檢送文件及個案審查要求,可能隨主管機關公告調整,因此實際產品規劃時,應確認 TFDA 最新公告與相關附件,而不能只依網路文章或過去版本資料判斷。
尤其需要區分:
「研究中觀察到某種生物活性」與「化粧品可以宣稱某種人體功效」這兩件事情並不相同。
 

再生醫療與人體使用

若外泌體/EV 產品涉及人體使用,則需要進一步依產品性質及適用法規判斷。
《再生醫療法》將「再生醫療」定義為利用基因、細胞及其衍生物,用以治療、修復或替換人體細胞、組織及器官的製劑或技術;其中「再生製劑」則指含有基因、細胞及其衍生物、供人體使用的製劑。
該法也規範醫療機構執行再生技術,以及使用中央主管機關指定之再生製劑時,所涉及的核准及登記等要求。
另一方面,CDE 已發布《細胞外囊泡製劑製造與管制之研發策略指導原則》第二版,內容涵蓋:
  • 起始物與細胞來源
  • 原料與試劑
  • EV 製備、分離及純化
  • 特性分析
  • 數量與尺寸
  • 無菌與內毒素
  • 病毒相關檢測
  • 鑑別試驗
  • 純度與不純物
  • 效價分析
  • 安定性

可作為細胞外囊泡製劑研發階段的重要參考。
因此,如果研究方向已經從基礎研究進一步走向人體使用或產品開發,建議在研發早期就同步考慮品質、製程、分析方法及法規策略。
法規與行政要求可能持續更新,實際產品或專案仍應以主管機關最新公告及專業法規意見為準。

圖爾思一站式服務:從分離鑑定到深層洞察

研發外泌體的成功關鍵在於「純度」與「完整度」。圖爾思提供三大技術模組,確保科學研究、製程監控、臨床診斷開發的嚴謹性:
 

1. 高效純化模組 (Purification)

針對不同樣品屬性,提供 TFF (切向流過濾) 與 SEC (尺寸排除層析) 等專業技術。從小體積血漿血清到大體積細胞培養液,ExoDiscoveryNanoEX 能避免超高速離心對囊泡結構造成的損傷;SEC 則能精確依粒徑分離,維持外泌體最高活性。
 

2. 精準鑑定模組 (Characterization)

符合國際細胞外囊泡學會 (ISEV) 指南,提供全方位的品質檢測方案:
  • NanoFCM:可偵測低至 40 奈米的單顆粒,精確分析表面標記物  (CD9/CD63/CD81) 與脂質標記。
  • NTA:掌握顆粒濃度與粒徑大小。
  • TEM:直接觀察外泌體的「杯狀」典型形態。

關於更詳細介紹,請見圖爾思胞外體分析平台 (Extracellular Vesicles Service) 服務說明

3. 標誌洞察模組 (Content Insight)

結合圖爾思獲「國家新創獎」肯定的多體學技術,提供蛋白質體學 (Proteomics) 與小分子 RNA 定序 (Small RNA-seq) 服務,協助研發者從數以百計的分子中,挖掘具備商業價值的生物標誌物。
 
  • 蛋白質體學通過高解析度的Orbitrap質譜儀 (LC-MS/MS) 高通量分析,精準辨識EVs與臨床應用、差異表達和生物標誌物相關的蛋白,挖掘未知蛋白揭示潛在的生物學功能。
  • PBA運用高通量蛋白質標誌物分析,同時定量數百種關鍵蛋白與單顆粒外泌體,深挖具有代表性的biomarker。
  • miRNA Assay精確分析外泌體內含的小分子 RNA 表現量,加速疾病診斷的開發。
  • Small RNA Sequencing透過 Small RNA 定序揭示 miRNA 變異與表達,開發潛在生物標誌物;並結合路徑分析深挖調控機制,加速疾病解析與精準治療。
 

常見問題 FAQ

Q1:外泌體 (Exosome) 與 EV 是相同的嗎?

不完全相同。
EV 是較廣泛的名稱,用來描述細胞釋放至細胞外、具有脂質雙層膜的囊泡。Exosome 則是 EV 中具有特定生物生成途徑證據的子類型。
因此,在沒有足夠證據證明生物生成途徑的情況下,不建議只因為顆粒尺寸小或具有 CD9、CD63、CD81 等標記,就直接將樣本稱為 exosome。
在研究報告中,如果無法確認特定 EV 類型,使用「EV」或更具體描述其來源及分析特徵,通常能讓研究結果更清楚。
 

Q2:為什麼需要多種鑑定方法?

粒徑、濃度、形態與蛋白標記提供的是不同層面的資訊;任何單一量測都難以完整證明樣本的來源、組成與純度。多種互補證據有助於提升研究結果的可解釋性。

因為不同方法回答的是不同問題。
例如:
  • NTA:提供顆粒數量與粒徑分布
  • TEM:觀察形態與膜性結構
  • 蛋白 (Bio-Marker) 標記分析:提供部分蛋白質分子特徵
  • Proteomics:分析 EV 內蛋白質組成
  • RNA 分析:分析 EV 內核酸組成,或目標 RNA 分析

任何單一方法都難以完整回答 EV 的來源、組成、純度與功能。
因此,多種互補證據可以提升研究結果的可解釋性與可比較性。


Q3:外泌體研究結果可以直接推論療效嗎?

不可以。細胞或動物模型的結果,不能直接推論至人體使用;臨床應用仍需經過適當的驗證、法規與專業評估。
 

Q4:規劃外泌體研究前應先準備什麼?

建議先整理研究問題、樣本來源與體積、分組方式、保存條件,以及預計取得的鑑定或分子分析結果。這些資訊會影響分離方法與後續分析設計。
 
外泌體與 EV 研究的價值,不只在於找到顆粒或標記,更在於以清楚的樣本紀錄、分離策略、鑑定證據與分析設計,建立可解讀、可比較的資料。若正在規劃相關研究,可先盤點樣本條件與分析目標,再與圖爾思生物科技 (BIOTOOLS) 討論適合的技術流程。
 
**本文提供研究與法規資訊整理,不構成醫療診斷、治療或個案使用建議。
 

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