讓你返老還童的山中因子

一直以來，老化都被認為是因為基因改變造成的，而這改變主要是基因突變，基因因爲突變而無法表現，進而造成細胞組織和器官的衰竭。不過，近幾年開始，有越來越多研究顯示，事情牟那泥甘單。有學者發現，有些突變率很高的人類和老鼠變並沒有很早就出現老化的現象，而很多老化的細胞又幾乎沒有突變，表示突變並不是造成老化的原因，於是有些人就開始懷疑起其他的原因。在一堆可能的原因中，有一個便是表觀遺傳變化(epigenetic changes)，也就是之前很受著注目的表觀遺傳學(epigenetics)。當 DNA 或是組蛋白(histones)被標記，例如 methylation 或 acetylation，就會影響基因的表現。在 1990s 年代末至 2000s 年代初，哈佛大學的 David Sinclair 實驗室發現在酵母菌或人類身上，老化都會伴隨著表觀遺傳變化，但都無法確認兩者之間的關係，直到今年這篇研究。

Sinclair 和他的研究團隊們認為生物會老化是因為不停地喪失表觀遺傳標記(epigenetic markers)，在細胞不停地修復 DNA 的過程中，這些標記被降解了。為了測試這個理論是不是對的，他們基因改造了老鼠，使切割 DNA 的酵素表現可以被泰莫西芬(tamoxifen)控制，他們稱這株老鼠為 ICE (inducible changes to the epigenome)。當 ICE 老鼠被給予泰莫西芬的時候，就會啟動酵素，使它切割染色體，造成大量的斷口(DSB, doouble strand break)，模擬細胞每天可能會遭遇的事，例如被陽光照射或是化學物質對 DNA 造成的損害，然後這些斷口又被細胞內的自然機制修復，在不斷的切割修復後，隨之而來的就是 DNA methylation 被改變了，他們認爲這就是是造成老化的主因。

平常老鼠的壽命大概兩年半，相較於要兩年左右才老化的老鼠，ICE 老鼠在六個月之後就出現老化現象，包括掉毛和掉色，表示他們的理論是對，控制老化的是這些標記。剛開始在 DNA 被切割的時候，表觀遺傳因子會停下調節基因表現的工作去幫助修復，然後再回到原來的工作崗位，但時間久了以後，Sinclair 他們發現這些因子被大量的切割分心了，它們修復了 DNA 後並沒有回去，於是這些用來調節表現的標記就漸漸消失了，例如很多原本標記 DNA 的 methyl group 不見了。

不過呢，這一切似乎是可以被恢復的。

還記得因為 iPSC 研究而獲得諾貝爾獎的日本京都大學教授山中伸彌嗎？他發現四個 transcription factors (Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc) 可以把分化後的細胞重新設定(reprogram)，使它變回多能性幹細胞。這四個 TFs 又被稱為山中因子。



相關文章：山中伸彌的 iPS cells

在山中伸彌得到諾貝爾獎的十年之後，美國聖地牙哥的生技公司 Rejuvenate Bio 和 Sinclair 團隊利用山中因子讓老鼠返老還童。

之前已有研究發現，表現山中因子的基改老鼠在成年的時候有出現返老還童的現象。

Sinclair 團隊的這篇研究除了確認老化是因為表觀遺傳標記喪失而造成的之外，他們還想知道這些標記是否可以恢復，便利用 AAV 運送其中三個因子(OCT4, SOX2 和 KLF4，合稱為 OSK)送進老鼠體內，結果的確有些標記被恢復了，ICE 老鼠的器官和組織又回到年輕的狀態惹。不過，OSK 是怎麼做到的？他們目前還不清楚，可能是帶著染色體坐了時光機回去了吧！（誤）

以前曾和 Sinclair 團隊合作過的 Rejuvenate Bio 則想進一步了解是否未來可以應用在人類身上，也是利用 AAV 運送 OSK 進老年老鼠(124 週老)體內，結果這些老鼠又多活了十八個禮拜，相較之下控制組只多活了九個禮拜。雖然有些研究顯示山中因子可能會致癌，但公司表示他們未發現有什麼不良副作用。


Articles:

Science / Two research teams reverse signs of aging in mice (2023)

Harvard Medical School / Loss of Epigenetic Information Can Drive Aging, Restoration Can Reverse It


Publication:

J Yang et al, Loss of epigenetic information as a cause of mammalian aging. Cell (2023)

CC Macip et al, Gene Therapy Mediated Partial Reprogramming Extends Lifespan and Reverses Age-Related Changes in Aged Mice. bioRxiv (2023)

為什麼劇烈運動後會沒食慾？原來是因為～

大家都知道運動有益健康，除了可以增加心肺功能，還可以控制血糖和減肥，到底為什麼運會有這些功效呢？這些看起來和身體的代謝功能有關，運動改變了什麼讓身體變得健康？想要知道答案，就要先比較一下運動前後的差異，看看運動後體內增加或減少了什麼有益於身體健康的東西。

劇烈運動後會產生 Lac-Phe

Baylor College of Medicine 和史丹佛醫學院的研究團隊讓老鼠跑跑步機，跑到牠們累爆後檢測他們血液，然後和跑步前比較，經過分析，的確發現了一些差別，例如已經知道的乳酸(lactate)，就是會讓你運動後幾肉酸痛的那個乳酸外，還有 fumarate，都會在運動後大量增加。不過讓他們驚訝的不是這兩個，而是 Lac-Phe (N-lactoyl-phenylalanine)，一個不在他們預期會出現在名單上的分子，卻橫掃所有代謝物名單。跑到虛脫的老鼠血液中的 Lac-Phe 在運動後大量增加，然後在一個小時後降回基線。Lac-Phe 是乳酸和氨基酸 phenylalanine (Phe) 結合後的代謝物。另外，他們也分析了賽馬比賽前和賽後的血液，發現牠們同樣有賽後血液中 Lac-Phe 大量增加的情形。

Lac-Phe 會降低食慾

其實之前就有研究發現 Lac-Phe 和運動的關係，只不過那時對這個分子的功能一無所知，這次研究團隊發現 Lac-Phe 是因為一個叫 CNDP2 (cytosolic nonspecific dipeptidase 2)的酵素所造成的，Lac-Phe 主要產生在有表現 CNDP2 的細胞，包括巨噬細胞(macrophages)、單核細胞(monocytes)，以及一些其他的免疫細胞外，還有各個器官的表皮細胞，並不像 lactate 主要在肌肉。研究團隊認為它和調節體內能量平衡有關，他們決定在吃了過多高脂料理而肥胖(diet-induced obese, DIO)的老鼠體內打入高劑量的 Lac-Phe，發現老鼠有效率的在一個小時後代謝掉 Lac-Phe，而且在之後的十二個小時內，這些平常愛吃的老鼠也對食物也興致缺缺，比平常少吃了一半，但牠們的運動或能量消耗並不受影響。不過，Lac-Phe 降低食慾的現象只出現在愛吃垃圾食物的老鼠身上，健康飲食的瘦子鼠不受 Lac-Phe 的影響，照吃。

接著，研究團隊連續幫老鼠打了十天的 Lac-Phe，在什麼都不做的情況下，結果老鼠的進食量和體重都降低了，葡萄糖和脂肪的平衡也改善了，難道這就是大家都夢寐以求的，不用運動也可以減肥嗎？（哦不，別忘了你喪失了食慾而少吃了很多垃圾食物。）另外，他們也發現缺少 CNDP2 酵素的老鼠，也就是無法產生 Lac-Phe 的老鼠，在經歷了四十天的高脂料理和激烈運動後，除了食慾比較大，脂肪和體重也增加了，比同樣吃高脂料理的正常老鼠體重多了 13%。

除了老鼠和賽馬外，研究團隊也想知道人類是否也是，這才是重點啊！他們分析了兩組人類實驗參與者，第一組的 36 位都是跑步，他們血液中的 Lac-Phe 在運動後是第三高，而其乳酸含量在運動結束時達到高峰，在一小時內恢復到基線。第二組的八人則測試了三種不同的運動，在比較過運動類型後，發現不同的運動方式會導致循環的 Lac-Phe 變化量不同，而這些變化與血液乳酸濃度相關。衝刺訓練(sprint training)，也就是間歇訓練 HIIT (High-intensity interval training)，引起的血液 Lac-Phe 上升最為明顯，是最高的。而且，在運動後3個小時，他們血液中的 Lac-Phe 仍高於基線。

我第一次聽到 HIIT 是研究所時我們的 lab tech 跟我說的，當菸酒生時因為很鬱悶，就會想要去運動（菸酒生的生活真的很鬱悶，不是斜槓變廚神，就是需要運動發洩一下），尤其實在等 WB 的時候，那時我們 lab tech 就建議我可以試 HIIT，就是快速衝刺 30 秒，用你最快的速度去跑，然後慢走休息一分鐘，再次衝刺 30 秒後慢走休息一分鐘，這樣重複十五到二十分鐘，可以有效消耗卡路里。

好，扯遠了。

其次是阻力訓練(resistance training)，也就是肌力訓練，包括啞鈴、深蹲(squats)、伏地挺身和彈力帶等等。第三高則是耐力訓練(endurance training)，也就是有氧運動，包括游泳、騎腳踏車、慢跑等等。

泛科學：阻力訓練有哪些好處與種類？

通常會以為，運動過後會很餓，然後狂吃，或是心裡覺得自己很努力，需要犒賞自己一下，這是回饋的神經迴路讓你吃的。但其實不然，原因是生體製造了大量的 Lac-Phe 抑制了你的食慾，而這是另一條神經迴路阻止你吃。

如果你運動後會狂吃，表示你運動的不夠，製造的 Lac-Phe 不夠多，如果你想減肥的話，請再加油！

哦，有趣的是激烈運動後沒食慾這個現象主要出現在男性身上，在女性身上則不一定，而實驗老鼠主要都是用公的。

這一新發現提高了我們對運動和飢餓之間相互作用的生理過程的理解，並有可能開發新的治療機會，有效地捕捉運動對人類健康的心血管代謝益處。

這是這篇研究的意外收穫。不過，為什麼 Lac-Phe 會影響食慾？科學家們也要再加油，記得要加入母鼠比較一下。



Articles:

Technology Networks / Appetite-Suppressing Molecule Could Be Why You Don’t Feel Hungry After a Hard Workout

GEN News / Exercise-Induced Metabolite that Reduces Food Intake Identified



Papers:

VL Li, Y He, K Contrepois et al. An exercise-inducible metabolite that suppresses feeding and obesity. Nature (2022)

生酮飲食會重新設定你的免疫細胞

你還在生酮飲食嗎？

前幾年很流行生酮飲食(keto diet)來減肥，是一種以高飽和脂肪為主的飲食，這篇研究顯示雖然高脂飲食雖然可以重組老鼠的免疫系統，使其能夠更好地抵抗感染，但同時更容易遭受系統性發炎，包括敗血症(sepsis)。這篇研究的作者之前也做過類似實驗，在之前的研究裡是測試高脂肪和高醣飲食，發現老鼠比正常飲食的老鼠更容易有敗血症，而且死亡率也比較高。



在這篇研究裡，作者們特別關注常在動物脂肪和乳製品裡出現的 palmitic acid (棕櫚酸)。他們發現進行生酮飲食的老鼠血液內會有棕櫚酸，而且正常飲食的老鼠被注射棕櫚酸的話，也會變得容易得到敗血症。他們注意到不管是吃西方飲食、生酮飲食還是高棕櫚酸飲食的老鼠，體內都有大量的發炎細胞激素(inflammatory cytokines)，會在敗血症時引起發燒和全身性發炎，表示棕櫚酸會透過發炎影響免疫系統。

哺乳動物的免疫系統有兩個主要的組成部分：短期的天然免疫系統(innate immunity)和長期的適應性免疫系統(adaptive immunity)。

生物學家最近發現，天然免疫系統也可以保存記憶，儘管它的細胞只存在血液中一個星期到一個月。天然免疫系統的記憶來自於改變骨髓中產生免疫細胞的幹細胞，被稱為訓練免疫(trained immunity)的反應。

這項研究中，計畫主持人 Napier 及其同事發現，棕櫚酸可以誘發經過訓練的免疫系統。這種脂肪酸可以重組骨髓中的幹細胞，使它們生產更多免疫細胞。也就是說，當天然免疫系統遇到第二次發炎刺激時，它的反應會強得多，在有敗血症的情況下，會增加死亡風險。

Napier 和他的同事也發現，另一種脂肪可能能抵消棕櫚酸的有害效果。橄欖油等多數植物油中含有的油酸(oleic acid)是一種不飽和脂肪，它可以阻止神經醯胺(ceramide)的合成，神經醯胺是一種脂肪物質，可以在細胞中產生壓力反應(stress response)，可能引起導致敗血症的過度發炎反應。當他們餵食小鼠兩週生酮飲食後，在最後三天給牠們油酸，老鼠便不再容易產生敗血症。

Napier 表示：「如果你正在遵循高乳製品和紅肉的生酮飲食，你將會摄取非常高的棕櫚酸。如果不透過來自橄欖油等的多不飽和脂肪物來抵消，那麼就比較容易得到敗血症。」他強調，這項研究不表示生酮飲食有任何缺點。「同樣地，如果你食用大量棕櫚酸，你也有可能在全球大流行疫情期間幫助自己抵抗疾病。」



Article:

Portland State University | Portland State study finds diet high in saturated fat can reprogram immune cells in mice


Publication:

AL Seufert, JW Hickman et al. Enriched dietary saturated fatty acids induce trained immunity via ceramide production that enhances severity of endotoxemia and clearance of infection. eLife (2022)

抗憂鬱症藥物讓人失去情緒

根據美國 CDC 2015-2018 年的問卷，有 17.7% 的女性和 8.4% 的男性表示他們在過去 30 天內有服用抗憂鬱藥物，使用人口隨年齡增加，比例最高的為六十歲以上的女性，有 24.3% 表示有用抗憂鬱藥物。有接受高等教育的使用抗憂鬱藥物的比例比中學畢業的要高，有接受大學教育的有 14.3% 使用抗憂鬱藥物，只接受過中學教育的則是 11.5%。另外，從 2009-2010 年到 2017-2018 年間，使用抗憂鬱藥物的女性有增加，但男性沒有。



最廣泛被使用的抗憂鬱藥物是 SSRIs，作用是增加突觸間隙(synaptic cleft)中的血清素，不過它的副作用是變得沒有情緒，有約 40%-60% 的患者表示他們很少感覺到快樂，至少比以前少。雖說 SSRIs 以長期來說效果算是不錯，不過大部分對此藥的研究都是以短期為主。英國劍橋大學和丹麥的哥本阿根大學想知道 SSRIs 到底會產生麼影響，於是做了一個小型的臨床試驗，人數只有 66 位健康個體，讓他們使用利普能(Lexapro, escitalopram)幾個禮拜，看對認知功能是否有影響。



這個臨床是採雙盲，在 21 天的試驗裡，32 位參與者服用利普能，34 位則是服用安慰劑。結束之後讓他們田自我評量的問卷，然後做一些學習、執行和決定等等的測試，看藥物是否對這些方面有影響。他們發現在記憶力和注意力方面，還有大部分的情緒功能上，並沒有顯著的影響。不過，值得注意的是立普能組的 reinforcement learning 比安慰劑組要低，也就是說他們從行動和環境中學習的能力降低了。研究團隊給試驗者兩種刺激，讓他們選要刺激 A 或刺激 B。選擇 A 的人在五次機會中會有四次得到獎勵，但是選擇 B 的人五次中只有一次會得到獎勵，多試幾次後，試驗者就會學到選擇 A 比較容易中獎。實驗結果發現，立普能組學到「哪種選擇會比較常中獎」的能力降低了。另外，在問卷的回應中，服用立普能的參與者表示他們在啪啪啪的時候，很難達到高潮，這也是另一個常見的副作用。

劍橋大學的教授，同時也是研究作者 Barbara Sahakian 表示，SSRIs 的抗憂鬱作用是拿掉沮喪憂鬱的情緒，讓人不再感到痛苦，但不幸的是它同時也拿掉愉悅的情緒，讓人失去快樂的感覺。



Articles:

University of Cambridge / Scientists explain emotional ‘blunting’ caused by common antidepressants

US CDC / Antidepressant Use Among Adults: United States, 2015-2018


Publication:

Langley C et al. Chronic escitalopram in healthy volunteers has specific effects on reinforcement sensitivity: a double-blind, placebo-controlled semi-randomized study. Neuropsychopharmacol (2023)

真的有藥可以治療阿茲海默症嗎？

1984 年的時候，UCSD 的病理學家 George Glenner 和他的同事發表了一篇關於唐氏症(Down’s Syndrome)和阿茲海默症的研究，他們發現唐氏症患者常常很年輕就出現失智症狀，並且從患者的腦血管澱粉樣蛋白(cerebrovascular amyloid)中純化出阿茲海默症一樣的蛋白，也就是 amyloid-β (Aβ)。他們認為唐氏症患者會早期失智是因為多了一個 chromosome 21，而 APP 基因就在這個染色體上面，APP (amyloid precursor protein) 是神經元的細胞膜蛋白，在大腦裡會被酵素 β-secretase 剪成兩段，其中一段即是會堆積在腦部的 Aβ。唐氏症患者的大體解剖後發現患者早在認知衰退症狀出現前好幾年，大腦已有 plaques 的情形。

1986 年的時候，英國諾丁罕市的 Carol Jennings 寫信給 UCL (University College London) 的遺傳學家 John Hardy 詢問他是否可以參與研究，因為他有很多親戚有早發性失智症，Hardy 和他的研究團隊對此家族的基因很感興趣，想知道是什麼基因會造成阿茲海默症，於是邀請 Jennings 家族捐血協助研究。幾年過後，該研究團隊發現這個家族的成員都帶有 APP 突變，帶有突變基因的人會產生比較多也比較黏的 amyloid-β，這些 Aβ 會堆積結塊變成 plaques，導致腦細胞死亡和腦部萎縮，因此會失智的比較早。這就是阿茲海默症的 Aβ 理論，是由 Hardy 和他同事在發現 APP 突變後第一個提出來的，根據這個理論，如果能夠阻止 Aβ 堆積的發生，就有可能延緩阿茲海默症，夠早的話或許甚至可以阻止它發生。

之後，藥廠便開始研發可以抑制 β-secretase 的藥物，或是找出抗 Aβ 的抗體，可是卻一直失敗，包括五個 β-secretase 藥物的第三期臨床試驗，因為其副作用使患者個認知功能暫時性的變更糟，其他抑制 γ-secretase 的藥物也是同樣的情形。另外的標靶藥物就是很多藥廠在研發的，針對 Aβ 的抗體，也都因為無法改善臨床症狀而宣告失敗，Pfizer 已於 2018 年放棄這一塊。目前還在線上的藥物除了 Biogen 和衛采的 aducanumab 和 lecanemab 外，還有 Genentech–Roche 的 gantenerumab 和 Eli Lilly 的 donanemab，這些藥物都在早期的臨床試驗中顯示可以清除 Aβ，不過 FDA 已於今年一月拒絕 donanemab。

因為一連串的失敗，開始有人認為 Aβ 的藥物一直失敗表示 Aβ 理論是錯的，目前並沒有直接證據證明 Aβ 是造成阿滋海默症的主因，一定有其他比 Aβ 更重要的原因。也有人認為是因為 Aβ 的臨床試驗設計很差，因為他們找的患者都已經出現症狀了，就算有用也太晚了，那時腦部的 Aβ 已經堆積到很難完全清掉，要清就要趁早，要在一開始還沒堆積時就清掉。如果在 Aβ 還沒開始堆積，或是正要開始堆積之時就清掉，也許就不會有腦部出血的情形，因為 Aβ 堆積在血管周圍，導致抗體在把 Aβ 清掉的同時，也讓血管壁變得薄弱。老鼠實驗也顯示，給帶有大量表現 APP 突變基因的年輕老鼠 aducanumab，也就是在 Aβ 開始堆積之前，的確可以顯著減少 Aβ 的堆積，六個月後腦部的症狀也比較少。

但是，要找到符合情況的患者並不簡單，因為有症狀的時候表示大腦已有 Aβ 堆積，已經太晚了。可以試的方法有兩種，其中一種即是找帶有突變基因的患者，在他們還沒有症狀前就開始治療。成立於 2008 年的遺傳性阿茲海默症網絡(Dominantly Inherited Alzheimer Network, DIAN)目前募到超過六百位、來自約三百個家庭，帶有至少一個突變基因的人。DIAN 利用 PET 掃描這些家族成員的大腦，固定時間觀察其腦部 Aβ 和其他相關蛋白堆積的情形，並且記錄這些人大概什麼時候開始出現症狀，發現大概在 Aβ 開始出現堆積的 25 年後，才會出現行為上的症狀。

他們也在 2012 年開始了一個為期七年的臨床試驗，看是否可以延遲這些帶有突變基因、腦部開始有 Aβ 堆積情形，但還沒有出現認知障礙的患者失智症狀開始的時間。這個臨床試驗募集到 194 位患者，然後給他們 gantenerumab 或 solanezumab (Eli Lilly)，或是安慰劑。令人沮喪的是 2020 年公佈的結果顯示這些抗體藥並沒有減緩認知衰退的情形，唯一令人振奮的消息是 gantenerumab 確實有顯著降低 plaques 和 tau，於是針對 gantenerumab 的研究又延長了三年，solanezumab 則被放棄了。

去年，DIAN 決定開始另一個臨床試驗，來看看是否可以用藥物預防阿茲海默症，這次的參與者是沒有認知症狀，也沒有 plaques 但帶有突變基因的人，因此有些人的年齡只有十八歲，共有 160 位參與。因為腦部都還未出現 Aβ 堆積的徵兆，所以應該在 11-25 年內都不會出現認知障礙的症狀。安慰劑組會先維持四年，觀察在正常情況下腦部 Aβ 堆積的速度，然後這些人就會開始接受藥物治療。

另一個方法是找非遺傳性的，也就是自然老化造成的阿茲海默症。UCSF 的 Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative 掃描了上百人各個時期的大腦，觀察自然老化和失智的情況，發現認知功能正常的人中，大概有三成在 65 歲之後大腦就開始有 Aβ plaques，然後有超過 85% 的人會在十年內出現失智的症狀。目前有三個大型針對無症狀患者、為期四年的臨床試驗，各收了超過一千位認知功能沒問題，但是 PET 掃描顯示腦部有 plaques 的患者，分別用不同的抗體藥，然後觀察他們認知功能衰退的情況。其中的 A4 trial 用的是 Eli Lilly 的 solanezumab，明年將揭曉結果。另外還有 2020 年開始的 AHEAD 3-45 trial，用的是剛通過 FDA 快速審批的 lecanemab (Biogen, 衛采)。同一年 Eli Lilly 也有另一個 Alz 2 trial，用的是 donanemab。今年 Roche 也開始了他們 gantenerumab 的第三期臨床試驗，為期六年。 雖然絕大部分的阿茲海默症藥物都是鎖定 Aβ，但這個疾病很複雜，光針對這個蛋白可能不夠，也有研究顯示和病毒以及免疫系統有關，也需要從其他方面下手。另外，在失智症中，只有 75% 是阿茲海默症，大體的腦部解剖也發現，約有一半有其他病症，有除了 Aβ 和 tau 以外的其他有毒蛋白，或是血管受損等等，Aβ 和 tau 很可能不是單一致病因素。美國 NIA (National Institute on Aging) 目前贊助的失智症臨床試驗有 72 個，包含各種方向，有的是降血壓來降低腦中血管爆裂風險的，有的是針對 tau，只有 20 個是針對 Aβ。另外，NIA 還支持至少 120 以上非藥物介入的試驗，例如認知功能訓練、運動和飲食等等，看這些是否會影響病程發展。

希望在不久的未來可以找到對抗失智症的方法。



Article:

Nature / Could drugs prevent Alzheimer’s? These trials aim to find out (March 2022)


Papers:
George G. Glenner et al, Alzheimer's disease and Down's syndrome: sharing of a unique cerebrovascular amyloid fibril protein. Biochem Biophys Res Commun (1984)

微整形美容新科技 - mRNA 抗老除皺

mRNA 除了用來當疫苗，還可以用來微整形。現在的除皺微整形有肉毒桿菌、電波拉皮和玻尿酸等等，可能過不久後就會出現 mRNA 除皺。XD

目前的 mRNA 疫苗是用脂質奈米微粒(lipid nanoparticles)運送 mRNA 進入細胞，但是這會引起免疫反應。德州大學阿德森癌症中心(University of Texas MD Anderson Cancer Center)的研究團隊研發了一種產生胞外體(extracellular vesicles, EV)的技術，可以用來運送 mRNA。

什麼是胞外體（外泌體）？

胞外體是由細胞分泌出來的囊泡，是人體細胞本來就會自然產生的東西，胞外體包括外泌體(exosomes)和 microvesicles，是細胞用來運送大分子物質，例如核酸(nucleic acids)和蛋白質等等。由於是自然產生，所以不像現在 mRNA 疫苗用的 NLP (nanoparticle) 會引發不必要的免疫反應，可以打入體內多次，並且可以以用來運送很大的人類基因和蛋白。

現在可以用簡單便宜的方式讓細胞產生大量的 EV，而且夠大的足以打包大的基因或蛋白質。研究團隊研發的一種細胞奈米穿透 cellular nanoporation (CNP) 技術可以在細胞膜上打奈米級的小洞，然後把 mRNA 送進細胞內，使細胞可以把 mRNA 包進將被分泌出的胞外體中。

結合胞外體和 mRNA 技術恢復你的膠原蛋白

導致老化的其中一個原因是陽光照射，紫外線破壞了皮膚裡的膠原蛋白，而老化的細胞也會停止生產膠原蛋白，使皮膚產生皺紋。研究團隊想知道是否可以利用 mRNA 技術使細胞製造膠原蛋白，改善老化的現象。

研究團隊用紫外線照射無毛老鼠六十天，使牠的皮膚老化產生皺紋，然後用胞外體做為送膠原蛋白(COL1A1) mRNA 的載體，打入老鼠的皮下細胞裡。控制鼠則是用常用的 A 酸(0.05% retinoic acid)治療，另有部分老鼠則是沒接受除皺治療或是沒接受紫外線照射，然後用顯微鏡觀察老鼠的皺紋數量。

經過 28 天共五次(Day 0, 4, 7, 14, 21)低劑量的治療後，老化鼠的皺紋在治療第七天後開始減少，在第 14 天開始平均皺紋數和沒經過紫外線照射的一樣，比用 A 酸治療的老鼠皺紋數少了一半。不過除皺的效果在四週後就漸漸消退，然後在 56 天後皺紋數量就和治療前一樣了。由於效果只維持四週，研究團隊想要讓效果維持久一點，他們用了微針貼片以均勻地注射 EV 進老鼠的深層真皮層，打一次一劑十五分鐘可改善膠原蛋白的生產，結果效果延長了一倍，可以維持近兩個月。

跟 NLP 相比，EV 不會引起免疫反應，老鼠施打後也沒有產生紅腫的反應。不過，目前的技術還無法使胞外體針對特定的組織細胞，大量生產胞外體也是個挑戰。



Articles:

MD Anderson Cancer Center | Scientists develop novel mRNA delivery method using extracellular vesicles

New Scientist | Anti-wrinkle patch uses microneedle injections to restore skin

GEN News | mRNA Loaded Natural Delivery Vehicle Reduces Wrinkles in Aging Skin



Paper:

You et al, Intradermally delivered mRNA-encapsulating extracellular vesicles for collagen-replacement therapy. Nature Biomedical Engineering (2023)

Evalute 2023 最賺錢前十大藥廠預測

大家覺得今年的生技產業會怎麼發展呢？最看好哪個公司或新藥呢？我自己是覺得減肥藥會賣最好。XD

根據 Evaluate Vantage 的預測，Pfizer, Merck 和 J&J 在 2023 年可能依然佔據著前三名的銷售領先地位，但是營收成長最多的公司卻可能會有所不同。Evaluate 認為今年銷售額成長最高的公司將會是 Novo Nordisk, AstraZeneca 和 Eli Lilly，估計在今年分別增加 3.5 億美元、2.5億美元、2億美元的銷售額。



糖尿病和肥胖藥物估計會是 Novo 和 Lilly 今年的主銷產品，去年市場上 Novo 的 GLP-1 藥物 Ozempic 和 Wegovy 需求很高導致供應缺貨，另有 Lilly 的競爭藥物 Trulicity 和 Mounjaro。Evaluate 預測在 2023 年這三項產品將在個別產品年度營銷成長中表現最佳的前十名內，Ozempic 預計排名第三，可能會增加 20 億美元的新銷售額，排名第四的 Mounjaro 可能會略低於 Ozempic，Wegovy 則排名第七，可能在今年再增加 15 億美元的新銷售額。



相關文章：Eli Lilly 的新型減重藥未來是否會打敗 Wegovy？

除了糖尿病藥物外，被認為將會是營收成長最高的藥物還有 Merck 針對 PD-L1 的癌症抗體藥 Keytruda (pembrolizumab)，以及 Sanofi 和 Regeneron 合作研發針對 IL-4/13 的抗體藥 Dupixent (dupilumab)。Evalute 認為 Keytruda 將會是 2023 年全球銷售最好的藥物，預計會增加近 30 億美元的銷售額，達到每年約 240 億美元的總銷售額。Sanofi 和 Regeneron 的異位性皮膚炎抗體藥 Dupixent 則將帶來約 20 億美元的銷售額，預計在 2023 年超過 100 億美元的銷售額。

不過，由於近前來成長快速的公司越來越多，大藥廠的領先地位可能不再，Evalute 認為 Merck 在 2023 年的銷售額會下降。Merck 賣很好的糖尿病藥物 Januvia (sitagliptin) 和 Janumet (sitagliptin/metformin) 為 DPP-4 (dipeptidyl peptidase 4) 抑制劑，根據其 10-K 報表，這兩個藥物在美國的專利權於 2023 年到期，Viatris 的學名藥將會是其競品。Evaluate 預測 Januvia 在 2023 年的銷售額會減少 15 億美元，Janumet 也會掉超過 6 億美元。不過，最大的危機是它的新冠藥物 Lagevrio (molnupiravir)，Evaluate 預測該藥將在 2023 年暴跌近 42 億美元，降至10億美元，而輝瑞的 Paxlovid 則可能成為 2023 年世界第四銷售最佳的藥物，估計銷售額約 130 億美元。

Sanofi 也將在 2023 年面臨挑戰，前兩年得 FDA 批准的兩個胰島素 biosimilars，Viatris 的 Semglee 和 Eli Lilly 的 Rezvoglar 會一起搶佔市場，在 Evaluate 的前十大藥廠名單內排名第九。

被預測 2023 年銷售成長最高的第七到十名分別為 BMS (Bristol Myers Squibb)和小野製藥針對 PD-L1 的癌症抗體藥 Opdivo (Nivolumab)，Abbvie 針對 IL-23A，用來治療 Plaque psoriasis 和 Crohn's Disease 的抗體藥 Skyrizi (Risankizumab)，輝瑞的抗凝血藥 Eliquis，以及 Abbvie 用來治療類風濕性關節炎(rheumatoid arthritis)的 JAK 抑制劑 Rinovoq。



Article:

FIERCE Pharma / Novo, AZ, Lilly will top pharma's 2023 sales growth: Evaluate