《TRENDS IN Biotechnology》：Toward standardization of upscaled manufacturing of extracellular vesicles in hollow-fiber bioreactors
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空心纤维生物反应器（HFB）通过调节孔径实现干细胞外泌体（DPSC-EVs）规模化生产标准化，5kDa MWCO的HFB在EV尺寸分布和生物标志物一致性上更优，但两种孔径的DPSC-EVs均保持血管生成和抗炎活性，实验室放大有效提升产量与一致性，临床转化需解决大样本验证、EV成分深度解析及GMP生产等挑战。
技术成熟度
中空纤维生物反应器（HFB）是一种具有前景的创新技术，适用于大规模、标准化的细胞外囊泡（EV）生产，可用于临床应用。根据技术成熟度水平（TRL）框架，该技术目前处于TRL 3阶段，初步的效力验证已经完成，但需要进一步的方法优化和标准化，以及体内临床前和临床测试。我们的研究结果表明，通过调节HFB基EV的孔径大小可以标准化其尺寸分布，而不会影响其生物活性，这是获得监管批准的关键步骤。然而，要实现全面临床应用，还需要更大的供体群体、对EV载物的更深入研究，以及在临床前模型中进行严格的验证以确保功能可靠性。虽然实验室规模的放大提高了产量、可重复性和标准化程度，但仍存在一些关键挑战，包括符合良好生产规范（GMP）的生产流程、长期稳定性以及监管审批。与研究人员合作以深化对机制的理解，与监管机构合作制定效力检测和质量标准，以及与工业界合作推进下游处理和自动化以实现GMP兼容的纯化过程，对于开发可扩展和标准化的EV生产流程至关重要，从而最终推动基于EV的疗法达到更高的技术成熟度水平。
亮点
牙髓干细胞（DPSCs）在中空纤维生物反应器（HFB）中可维持高存活率，并在长达29天的时间内分泌细胞外囊泡（EVs）。
通过调节孔径大小，可以获得更均匀的DPSC-EV群体，有助于产品标准化。
HFB培养展示了一种可调节的上游策略，能够在产量和标准化之间取得平衡，为临床应用推进了可扩展的DPSC-EV生产。
HFB放大生产出的DPSC-EVs与T型培养瓶培养的相比，保持了更好的血管生成能力和更强的免疫调节作用。
定性蛋白质组学分析显示EV组成存在条件依赖性差异，进一步强调了生产过程对最终产品的重要性。
摘要
牙髓干细胞（DPSCs）主要通过旁分泌因子减少急性炎症并促进血管生成，其中细胞外囊泡（EVs）起着关键作用。然而，较低的产量和较差的标准化程度阻碍了其临床应用。在此研究中，我们使用中空纤维生物反应器（HFB）培养DPSCs，以提高DPSC-EV生产的可扩展性和标准化程度。我们测试了两种不同分子量截留（MWCO）孔径（5 kDa和20 kDa）的生物反应器，并评估了26天内的DPSC-EV产量。每次收获时EV的数量逐渐减少。5 kDa MWCO孔径的反应器产生的EV尺寸分布和标记物特征更为均匀，而两种HFB培养的DPSC-EVs在血管生成和抗炎特性方面表现相似。这些发现表明，在确定最佳反应器参数后，基于HFB的放大生产方法是实现功能化DPSC-EV标准化生产的可行途径，有望推动其临床应用的发展。
