外泌體之家-筆記.doc

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外泌體之家筆記 外泌體簡(jiǎn)介 Exosome，中文名外泌體，是一種能被大多數(shù)細(xì)胞分泌的微小膜泡，具有脂質(zhì)雙層膜結(jié)構(gòu)，直徑大約40-100 nm。盡管外泌體最初在1983年就被發(fā)現(xiàn)，但人們一直認(rèn)為它只是一種細(xì)胞的廢棄物。然而最近幾年，人們發(fā)現(xiàn)這種微小膜泡中含有細(xì)胞特異的蛋白、脂質(zhì)和核酸，能作為信號(hào)分子傳遞給其他細(xì)胞從而改變其他細(xì)胞的功能。這些發(fā)現(xiàn)點(diǎn)燃了人們對(duì)細(xì)胞分泌膜泡的興趣。最近的研究發(fā)現(xiàn)外泌體在很多生理病理上起著重要的作用，如免疫中抗原呈遞、腫瘤的生長(zhǎng)與遷移、組織損傷的修復(fù)等。不同細(xì)胞分泌的外泌體具有不用的組成成分和功能，可作為疾病診斷的生物標(biāo)志物。外泌體具有脂質(zhì)雙層膜結(jié)構(gòu)，能很好的保護(hù)其包被的物質(zhì)，且能靶向特定細(xì)胞或組織，因此是一種很好靶向給藥系統(tǒng)（targeted delivery system）。 2015年，隨著精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)概念的提出，越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注如何能做到疾病的精確診斷和治療。外泌體作為一個(gè)新型的研究熱點(diǎn)，由于它在體內(nèi)存在的廣泛性和獲取的便捷性，已經(jīng)成為了疾病診斷治療的潛在有效方式，在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)發(fā)展上有著光明的前景。 綜述 Cell：外泌體的研究現(xiàn)狀與未來(lái)方向--CQ 雖然，已有初步研究結(jié)果解釋外泌體在體內(nèi)的運(yùn)輸途徑。但關(guān)于，其介導(dǎo)的細(xì)胞間的信號(hào)傳導(dǎo)的功能研究仍需要一些實(shí)質(zhì)性的研究來(lái)解釋。在這篇綜述中，作者以腫瘤細(xì)胞及其微環(huán)境為背景，認(rèn)為癌細(xì)胞分泌的外泌體對(duì)癌癥的發(fā)生及惡化起著重要的媒介調(diào)控作用。 在這篇Cell文章中，作者首先總結(jié)了目前外泌體最引人注目的功能研究：1）外泌體攜帶的蛋白促進(jìn)了腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移；2）外泌體的分泌、運(yùn)輸途徑等傳遞信號(hào)通路；3）外泌體中的小RNA具有什么作用；4）外泌體對(duì)腫瘤免疫的影響，以及對(duì)腫瘤抗放療、抗化療的影響。 然后還介紹了對(duì)外泌體的功能了解存在著哪些局限，比如說(shuō)，外泌體存在著眾多子類，怎么從物理、生化上區(qū)分開(kāi)，比如說(shuō)不同類型的外泌體存在哪些不同的生物標(biāo)志物，已及從生理學(xué)功能上區(qū)分不同類型的外泌體仍存在很多難題。 腫瘤 免疫 干細(xì)胞 心血管 診斷 靶向給藥 方法組學(xué) 分泌機(jī)制 方法及組學(xué) Nanoscale：一種能高純度捕獲和釋放外泌體的微流體裝置 目前，最好的分離外泌體的金標(biāo)準(zhǔn)方法仍然是超速離心法，通常得率較低（5％至25％）。其它方法，如基于聚合物的分離試劑盒，會(huì)非特異性地沉淀下所有外泌體大小的物質(zhì)，需要額外步驟去除雜質(zhì)，且價(jià)格昂貴。 研究人員設(shè)計(jì)了一種微流體裝置，用于捕獲血液中的外泌體。該裝置含有兩個(gè)不同的免疫模塊層，通過(guò)抗體與外泌體結(jié)合實(shí)現(xiàn)高通量特異性分離，并且能夠通過(guò)機(jī)械旋轉(zhuǎn)來(lái)增強(qiáng)抗體和外泌體之間結(jié)合的機(jī)會(huì)。此外，還會(huì)對(duì)分離下來(lái)的外泌進(jìn)行去抗體處理，使外泌體恢復(fù)原狀，有利于下游的分析。 研究人員使用MCF-7分泌的外泌體驗(yàn)證了本裝置的性能，發(fā)現(xiàn)分離出來(lái)的濃度和比例均高于常規(guī)試劑盒。這種簡(jiǎn)單快速的外泌體捕獲技術(shù)對(duì)闡明癌癥患者外泌體的功能具有很大的潛力，因此可以應(yīng)用于各種基于外泌體的癌癥研究。 參考文獻(xiàn): Kang YT, Kim YJ, Bu J, Cho YH, Han SW, Moon BI. High-purity capture and release of circulating exosomes using an exosome-specific dual-patterned immunofiltration (ExoDIF) device. Nanoscale. 2017 Sep 1. 腫瘤 促進(jìn)增殖 促進(jìn)轉(zhuǎn)移 免疫逃逸或免疫殺傷 【綜述】外泌體及miRNA在腫瘤耐藥中的作用 在化療過(guò)程中，癌細(xì)胞能產(chǎn)生耐藥性，主要是通過(guò)降低細(xì)胞膜的藥物通透性和增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)藥物的外排作用實(shí)現(xiàn)的。癌細(xì)胞能通過(guò)外泌體的形式向外排出化療藥物而使化療藥物失效。外泌體miRNA如何在腫瘤微環(huán)境中“幫助”腫瘤產(chǎn)生耐藥性，尚未得到充分的研究和闡述。在這篇綜述里，研究人員著重介紹關(guān)于外泌體介導(dǎo)的miRNA遞送在調(diào)控耐藥性方面的研究。研究人員還認(rèn)為外泌體可作為對(duì)抗耐藥性的新方法。 Bach DH, Hong JY, Park HJ, Lee SK. The role of exosomes and miRNAs in drug-resistance of cancer cells. Int J Cancer. 2017 Jul 15;141(2):220-230. NK細(xì)胞外泌體的抗腫瘤作用 來(lái)自韓國(guó)慶北國(guó)立大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Byeong-Cheol Ahn研究組發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞外泌體對(duì)黑色素瘤細(xì)胞具有細(xì)胞毒作用。值得進(jìn)一步將其發(fā)展為癌癥的潛在免疫治療策略。 該研究發(fā)現(xiàn)，NK細(xì)胞外泌體對(duì)黑色素瘤細(xì)胞具有細(xì)胞毒性，但是對(duì)正常細(xì)胞無(wú)影響。通過(guò)FasL 抑制劑可減輕其對(duì)黑色素瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性。NK細(xì)胞外泌體在體外誘導(dǎo)了黑色素瘤細(xì)胞的凋亡。接著，研究人員利用小鼠模型在體內(nèi)檢測(cè)了NK細(xì)胞外泌體的腫瘤抑制作用，發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞外泌體處理組的腫瘤大小顯著小于對(duì)照組。 是來(lái)自南加利福尼亞大學(xué)的研究人員，介紹了活化的人NK細(xì)胞的胞外囊泡的大規(guī)模分離及其細(xì)胞毒性作用。使用聚合物沉淀結(jié)合密度梯度離心的方法分離EV。 1. Zhu, L., et al. (2017). "Exosomes Derived From Natural Killer Cells Exert Therapeutic Effect in Melanoma." Theranostics 7(10): 2732-2745. 2. Jong, A. Y., et al. (2017). "Large-scale isolation and cytotoxicity of extracellular vesicles derived from activated human natural killer cells." J Extracell Vesicles 6(1): 1294368. MD安德森癌癥中心發(fā)文：膠質(zhì)瘤相關(guān)MSC分泌的外泌體增強(qiáng)膠質(zhì)瘤干細(xì)胞的致癌性 研究表明，癌細(xì)胞分泌外泌體中的原癌miRNA的轉(zhuǎn)移可以改變非癌細(xì)胞的生物學(xué)特性，而腫瘤抑制性miRNA的轉(zhuǎn)移可以抑制腫瘤生長(zhǎng)。 在此前一項(xiàng)研究中，膠質(zhì)瘤細(xì)胞分泌含有mRNA和miRNA的外泌體，促進(jìn)血管形成。膠質(zhì)瘤的細(xì)胞外囊泡將miR-1遞送至受體細(xì)胞，改變了膠質(zhì)瘤細(xì)胞侵襲和增殖特性并且影響基質(zhì)細(xì)胞促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)管的形成。另有研究認(rèn)為，GBM衍生的外泌體可將miRNA轉(zhuǎn)移至小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中。 來(lái)自MD安德森癌癥中心Frederick Lang研究團(tuán)隊(duì)的研究人員認(rèn)為 神經(jīng)膠質(zhì)瘤相關(guān)的人類間充質(zhì)干細(xì)胞（GA-hMSC）————膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的基質(zhì)成分，能夠釋放外泌體，增加腫瘤起始膠質(zhì)瘤干細(xì)胞（GSCs）的增殖和克隆形成。研究人員分析了外泌體內(nèi)容物，鑒定出miR-1587是GSCs外泌體的作用介質(zhì)，其中部分機(jī)理是可下調(diào)腫瘤抑制性核受體共抑制因子NCOR1。 【Cell】腫瘤細(xì)胞迫使基質(zhì)細(xì)胞通過(guò)外泌體釋放無(wú)蛋白結(jié)合的RNA RN7SL1促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移 乳腺癌細(xì)胞觸發(fā)基質(zhì)細(xì)胞NOTCH-MYC信號(hào)通路導(dǎo)致POL3驅(qū)動(dòng)的RN7SL1增加。在外泌體轉(zhuǎn)移到免疫細(xì)胞后，非屏蔽的RN7SL1觸發(fā)炎癥反應(yīng)；轉(zhuǎn)移到乳腺癌細(xì)胞后，非屏蔽RN7SL1激活PRR RIG-1以增強(qiáng)腫瘤生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移和治療抗性。 Highlights 胞質(zhì)RNA被RNA結(jié)合蛋白屏蔽從而抑制RIG-I的識(shí)別 腫瘤成纖維細(xì)胞中NOTCH-MYC信號(hào)通路促進(jìn)非屏蔽的RN7SL1 RNA通過(guò)外泌體釋放 外泌體中的非屏蔽RN7SL1作為DAMP 激活乳腺癌的RIG-I RNA的非屏蔽與基質(zhì)激活協(xié)同促進(jìn)炎癥和腫瘤進(jìn)展 Nabet B Y, Qiu Y, Shabason J E, et al. Exosome RNA Unshielding Couples Stromal Activation to Pattern Recognition Receptor Signaling in Cancer[J]. Cell, 2017, 170(2): 352-366. e13. Matei I, Kim H S, Lyden D. Unshielding Exosomal RNA Unleashes Tumor Growth And Metastasis[J]. Cell, 2017, 170(2): 223-225. Nature：腦微環(huán)境通過(guò)外泌體microRNAs促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移---CQ 相同來(lái)源的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移到不同的器官后會(huì)顯示出不同的基因表達(dá)譜。顯然，轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì)胞和外在信號(hào)之間在轉(zhuǎn)移器官的動(dòng)態(tài)相互作用影響其轉(zhuǎn)移后的生長(zhǎng)。 這篇研究文章揭示了正常表達(dá)PTEN（一種重要的腫瘤抑制因子）的人和小鼠的腫瘤細(xì)胞在傳播到腦部后丟失PTEN的表達(dá)，但是傳播到其他器官后不會(huì)。在轉(zhuǎn)移到腦后丟失PTEN的腫瘤細(xì)胞在離開(kāi)腦部微環(huán)境后PTEN的表達(dá)水平會(huì)得到恢復(fù)。這種腦微環(huán)境依賴的、可逆的PTEN mRNA和蛋白下調(diào)是有腦部星型膠質(zhì)細(xì)胞來(lái)源的microRNAs調(diào)控的。星型膠質(zhì)細(xì)胞來(lái)源的exosome介導(dǎo)了與轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞之間的靶向PTEN的microRNAs的傳遞。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明，星型膠質(zhì)細(xì)胞特異性敲除靶向PTEN的microRNAs或者阻斷星型膠質(zhì)細(xì)胞分泌exosome可恢復(fù)PTEN并抑制腦部的轉(zhuǎn)移。此外，這種適應(yīng)性腦轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞的PTEN丟失導(dǎo)致趨化因子CCL2分泌的增加，招募表達(dá)IBA1表達(dá)的骨髓來(lái)源的細(xì)胞，從而通過(guò)增加繁殖和抑制凋亡來(lái)相互促進(jìn)腦轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。 Nature：外泌體整合素分子決定了腫瘤轉(zhuǎn)移的器官傾向性--CQ 研究表明被特定器官的細(xì)胞獲取的腫瘤外泌體可為腫瘤的轉(zhuǎn)移準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移前微環(huán)境。用肺轉(zhuǎn)傾向的腫瘤細(xì)胞來(lái)源的外泌體處理小鼠后可是骨轉(zhuǎn)傾向的腫瘤細(xì)胞重新定向。外泌體的蛋白質(zhì)組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)不同器官傾向性的腫瘤細(xì)胞來(lái)源的外泌體具有不同的整合素（integrin）表達(dá)譜，整合素α6β4和α6β1與肺轉(zhuǎn)有關(guān)，而整合素αvβ5與肝轉(zhuǎn)有關(guān)。Knock down整合素α6β4和αvβ5可減少外泌體被靶器官細(xì)胞獲取，進(jìn)而分別降低了肺和肝的轉(zhuǎn)移。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)外泌體整合素被細(xì)胞獲取后激活了Src的磷酸化和促炎的S100基因的表達(dá)。最后通過(guò)臨床數(shù)據(jù)分析顯示外泌體整合素和作為預(yù)測(cè)腫瘤轉(zhuǎn)移的器官傾向性的診斷指標(biāo)。 外泌體讓癌中之王露出蛛絲馬跡--CQ 來(lái)自美國(guó)M.D. Anderson Cancer Center研究者們通過(guò)大量的胰腺癌病人血清樣本分析發(fā)現(xiàn)，相較正常人而言，胰腺癌病人血清中GPC1（glypican-1）陽(yáng)性的exosome占比顯著增高。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，GPC1陽(yáng)性exosome在早期胰腺癌病人的血清中豐度就顯著高于正常人群，這一發(fā)現(xiàn)為胰腺癌的前期診斷提供了十分重要的依據(jù)，為胰腺癌病人帶來(lái)了福音，也可能會(huì)對(duì)胰腺癌的診斷帶來(lái)顛覆性的改變。 Nature：Glypican-1 identifies cancer exosomes and detects early pancreatic cancer. 胰腺癌診斷標(biāo)志物，外泌體miRNA要優(yōu)于GPC-1 CP容易可能被誤診為PDAC從而導(dǎo)致患者不必要的胰腺切除。因此，早期PDAC診斷和PDAC和CP之間的明確鑒別是至關(guān)重要的。研究人員比較正常對(duì)照志愿者和PDAC和CP患者的外泌體磷脂酰肌醇蛋白聚糖-1（exosomal GPC-1）和miRNA水平。研究人員發(fā)現(xiàn)GPC-1并不是PDAC的診斷標(biāo)志物，而PDAC患者的外泌體microRNA-10b（miR-10b）、miR-21、miR-30c和miR-181a的高表達(dá)和miR-let7a的低表達(dá)可以容易地將PDAC與正常人和CP患者分開(kāi)。與GPC1相比，在PDAC患者進(jìn)行胰腺切除后24小時(shí)內(nèi)，升高的外泌體miRNA水平會(huì)降低至正常值。所有29例PDAC病例均顯示出顯著升高的外泌體miR-10b和miR-30c水平，但是其中有8例卻具有正常或略微增加的CA19-9水平。因此，研究人員認(rèn)為外泌體miRNA作為PDAC標(biāo)志物的診斷方式要優(yōu)于外泌體GPC1或血漿CA19-9水平，并發(fā)現(xiàn)了PDAC和CP的診斷差異。 參考文獻(xiàn)：Lai X, Wang M, McElyea SD, Sherman S, House M, Korc M. A microRNA signature in circulating exosomes is superior to exosomal glypican-1 levels for diagnosing pancreatic cancer. Cancer Lett. 2017 May 1;393:86-93. Cell：exosome從基質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到乳腺癌細(xì)胞調(diào)節(jié)其治療的耐受性--CQ 來(lái)自賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員在Cell上發(fā)表了關(guān)于exosome從基質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到乳腺癌細(xì)胞從而調(diào)節(jié)其治療的耐受性通路的最新研究成果。 該研究發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)細(xì)胞和乳腺癌細(xì)胞利用旁分泌（paracrine）和近分泌（juxtacrine）信號(hào)來(lái)啟動(dòng)化療和放療的耐受性。 在這中復(fù)雜的相互作用中，exosome從基質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到乳腺癌細(xì)胞。Exosome中的RNA成分，大部分是非編碼轉(zhuǎn)錄本和可轉(zhuǎn)移元件，促進(jìn)RIG-I受體的識(shí)別，從而激活STAT1依賴的抗病毒信號(hào)通路。與此同時(shí)，基質(zhì)細(xì)胞也能激活乳腺癌細(xì)胞的NOTCH3。這種旁分泌的抗病毒作用和近分泌NOTCH3信號(hào)通路在STAT1匯合從而促進(jìn)NOTCH3的轉(zhuǎn)錄反應(yīng)和治療耐受的腫瘤起始細(xì)胞的繁殖。這種作用能被gamma分泌酶抑制劑廢除。因此，基質(zhì)細(xì)胞利用exosome來(lái)介導(dǎo)抗病毒信號(hào)參與了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的與乳腺癌細(xì)胞的相互作用。這能夠使乳腺癌耐受治療并重新起始腫瘤的生長(zhǎng)。 Nature子刊】天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院巴一教授、應(yīng)國(guó)光教授：外泌體傳遞EGFR調(diào)節(jié)肝臟微環(huán)境促進(jìn)胃癌肝轉(zhuǎn)移 自“種子與土壤”假說(shuō)以來(lái)，轉(zhuǎn)移的器官傾向性一直是癌癥最大的奧秘之一。盡管EGFR在癌細(xì)胞中的作用得到了很好的研究，但由外泌體轉(zhuǎn)運(yùn)的分泌的EGFR的作用的研究較少。來(lái)自天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院的巴一教授、應(yīng)國(guó)光教授在最新的Nature Communications雜志上報(bào)道了EGFR在胃癌細(xì)胞分泌的外泌體可以被遞送到肝臟并且整合在肝臟基質(zhì)細(xì)胞的質(zhì)膜上。通過(guò)抑制miR-26a/b表達(dá)，證實(shí)易位的EGFR能有效激活肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（HGF）。此外，結(jié)合遷移的癌細(xì)胞上的c-MET受體的上調(diào)的旁分泌HGF為“種子”提供了肥沃的“土壤”，促進(jìn)轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞的著陸和增殖。因此，該研究提出衍生自癌細(xì)胞的含有EGFR的外泌體有利于促進(jìn)肝臟特異性轉(zhuǎn)移的肝樣微環(huán)境的發(fā)展。 Exosome-delivered EGFR regulates liver microenvironment to promote gastric cancer liver metastasis. Nat Commun. 2017 Apr 10;8:15016. doi: 10.1038/ncomms15016. IF=11.329 Nature Communications：衰老細(xì)胞分泌小囊泡促進(jìn)癌細(xì)胞增殖 免疫 【重磅】Nature：下丘腦干細(xì)胞分泌外泌體延緩衰老 在2013年，蔡教授的研究團(tuán)隊(duì)曾已在Nature雜志上發(fā)表過(guò)一篇題為“Hypothalamic Programming of Systemic Aging Involving IKKβ/NF-κB and GnRH”，認(rèn)為下丘腦具有引起全身衰老的程序性作用。下丘腦對(duì)于小鼠全身衰老的發(fā)展至關(guān)重要，其機(jī)理包括由IκB激酶-β（IKK-β）、核因子κB（NF-κB）和相關(guān)小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的下丘腦免疫神經(jīng)元免疫間的相互作用。通過(guò)阻止衰老相關(guān)的下丘腦或腦IKK-β和NF-κB的激活，能夠在小鼠中實(shí)現(xiàn)延遲衰老進(jìn)程并延長(zhǎng)壽命。IKK-β和NF-κB抑制促性腺激素釋放激素（GnRH）使衰老相關(guān)的下丘腦GnRH下降，GnRH的治療可以改善神經(jīng)發(fā)生并減緩衰老?？傊虑鹉X通過(guò)免疫神經(jīng)內(nèi)分泌間的相互作用，在衰老發(fā)生中具有程序性作用。 在本研究中，蔡教授的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了幾種小鼠模型，他們將共表達(dá)有Sox2和Bmi1兩個(gè)基因的下丘腦神經(jīng)干細(xì)胞/祖細(xì)胞（htNSCs）消融殺死，他們發(fā)現(xiàn)，隨著這些下丘腦干細(xì)胞的消失，小鼠開(kāi)始出現(xiàn)衰老癥狀。每個(gè)小鼠模型都表現(xiàn)出來(lái)了衰老相關(guān)的生理變化或者壽命的縮短。相反，中年小鼠中植入經(jīng)過(guò)改造的健康的下丘腦干細(xì)胞/祖細(xì)胞后，小鼠的衰老癥狀延遲并且壽命延長(zhǎng)，并且這些經(jīng)改造后的下丘腦干細(xì)胞可以在衰老相關(guān)的下丘腦炎癥微環(huán)境下存活。 在機(jī)制上，下丘腦干細(xì)胞/祖細(xì)胞會(huì)將外泌體微小RNA（miRNA）分泌到腦脊液中，而這些外泌體miRNA在衰老過(guò)程中會(huì)下調(diào)，而用健康的下丘腦干細(xì)胞/祖細(xì)胞分泌的外泌體的治療便能夠減慢衰老進(jìn)程。綜上所述，機(jī)體衰老的速度基本上是由下丘腦干細(xì)胞所控制的，而該過(guò)程一部分是下丘腦干細(xì)胞通過(guò)釋放外泌體miRNA的來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 靶向給藥 【Nature新聞綜述推薦】利用外泌體靶向KRAS治療胰腺癌 KRAS的原癌突變通常在胰腺導(dǎo)管腺癌中發(fā)生，KRAS突變會(huì)促使腫瘤起始、增殖、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。在今年6月，Nature雜志曾發(fā)表了一篇文章 (http://www.exosomemed.com/3085.html)，利用外泌體遞送小干擾RNA來(lái)沉默KRAS G12D，從而特異性高效靶向至胰腺癌細(xì)胞，以顯著降低RAS活化、癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移過(guò)程。 藥物遞送丨工程化巨噬細(xì)胞外泌體裝載紫杉醇，可有效靶向肺轉(zhuǎn)移部位 非小細(xì)胞肺癌（NSCLC），占所有肺癌的85％，而且轉(zhuǎn)移性NSCLC的預(yù)后很差；化療后生存率只有很小的提高，五年存活率低于15％。 已知免疫細(xì)胞來(lái)源的外泌體會(huì)表達(dá)CD47受體，其與信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白α（SIRPα）相互作用，能在吞噬細(xì)胞中產(chǎn)生“不吃我”的信號(hào)。這些獨(dú)特的功能使外泌體成為用作癌癥治療藥物遞送載體的有吸引力的選擇。 已經(jīng)表明，包括NSCLC的各種癌癥類型，都會(huì)過(guò)表達(dá)膜結(jié)合蛋白sigma受體，其功能尚不清楚。氨基乙基乙醇胺（aminoethylanisamide，AA）是sigma受體的高親和力的配體，已被用于靶向遞送Dox、蛋白質(zhì)和siRNA。然后，減少納米藥物免疫原性的最常見(jiàn)的方法是將納米顆粒用聚乙二醇（PEG）修飾，這會(huì)減少單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)(MPS)的識(shí)別并有助于避免被清除。并且發(fā)現(xiàn)，向外泌體中引入聚乙二醇，能顯著增加了外泌體在小鼠體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間。 基于這些發(fā)現(xiàn)，研究人員認(rèn)為，用PEG-AA載體修飾裝載有紫杉醇的外泌體，將改善藥物在血液中的循環(huán)時(shí)間并能夠靶向肺轉(zhuǎn)移。與非載體修飾的exoPTX和紫杉醇相比，研究顯示AA-外泌體的系統(tǒng)性給藥，能在肺轉(zhuǎn)移部位積累以及共定位，并且有更好的治療效果。因此，將納米顆粒、靶向藥物遞送和低免疫原性特征結(jié)合起來(lái)，外泌體藥物能夠成為下一代的藥物遞送系統(tǒng)。 診斷 上海交大生命學(xué)院：人唾液和血清外泌體蛋白質(zhì)組的系統(tǒng)比較并用于肺癌檢測(cè) 來(lái)自上海交通大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的曹成喜和肖華課題組的研究人員在Analytica Chimica Acta雜志發(fā)表論文，系統(tǒng)的比較了血清和唾液中外泌體的蛋白質(zhì)組。在進(jìn)行外泌體分離之前，首先需要除去這些體液中的高豐度雜蛋白質(zhì)，分離提取外泌體，并通過(guò)形態(tài)學(xué)分析和表面生物標(biāo)志物檢測(cè)進(jìn)一步證實(shí)所獲得的外泌體。應(yīng)用無(wú)標(biāo)記的定量方法系統(tǒng)比較唾液和血清外泌體的蛋白質(zhì)譜。通過(guò)LC-MS/MS分別從唾液和血清中鑒定出319和994個(gè)外泌體蛋白。為了探索其對(duì)癌癥蛋白質(zhì)組學(xué)的實(shí)用性，研究人員系統(tǒng)地比較了健康志愿者和肺癌患者的唾液和血清外泌體蛋白質(zhì)組。特別是在肺癌患者的兩種體液中，找到了11種潛在候選蛋白。該發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證了癌癥相關(guān)蛋白質(zhì)在唾液和血清外泌體中存在的假說(shuō)。一旦這些候選蛋白被驗(yàn)證，基于循環(huán)外泌體的體液測(cè)試可以容易地被建立起來(lái)并最終用于癌癥檢測(cè)。 曹成喜和肖華等系統(tǒng)地比較了健康志愿者和肺癌患者的唾液和血清外泌體蛋白質(zhì)組。特別是在肺癌患者的兩種體液中，找到了11種潛在檢測(cè)候選蛋白。一旦這些候選蛋白被驗(yàn)證，基于循環(huán)外泌體的體液測(cè)試可以容易地被建立起來(lái)并最終用于癌癥檢測(cè)。 參考文獻(xiàn)：Sun Y, Liu S, Qiao Z, Shang Z, Xia Z, Niu X, Qian L, Zhang Y, Fan L, Cao CX, Xiao H. Systematic comparison of exosomal proteomes from human saliva and serum for the detection of lung cancer. Anal Chim Acta. 2017 Aug 22;982:84-95. 外泌體診斷公司Exosome Diagnostics發(fā)布最新液體活檢技術(shù)突破性進(jìn)展@BIO2017 | C輪融資3000萬(wàn)美元 CDx項(xiàng)目--- ExoDx使用臨床驗(yàn)證的測(cè)定法通過(guò)患者分類篩選生物標(biāo)志物。 ExoDx專利獲批的長(zhǎng)鏈RNA測(cè)序——提供血漿外泌體液體活檢轉(zhuǎn)錄組分析技術(shù)。 外泌體Dx去除（和/或）富集（EDDE）平臺(tái)——該技術(shù)具有選擇識(shí)別特定組織類型來(lái)源的外泌體的能力，從而顯著提高任何目標(biāo)的信噪比。 ExoDx Prostate（IntelliScore）——這是一種完全無(wú)創(chuàng)性的尿液CLIA LDT，旨在幫助醫(yī)生識(shí)別具有灰色區(qū)域PSA（2-10ng / ml）的男性，他們可以避免不必要的前列腺活組織檢查。 Shahky?——這是世界上第一個(gè)外泌體蛋白質(zhì)捕獲和分析儀器。 PSA-外泌體或可稱為前列腺癌早期檢測(cè)新方法 來(lái)自意大利迪桑尼塔高級(jí)研究所的研文章，驗(yàn)證了酸性環(huán)境——惡性腫瘤的一個(gè)關(guān)鍵表型，可以影響外泌體的釋放并增加PCa細(xì)胞釋放的納米囊泡中的PSA表達(dá)水平。為此，研究人員采用了納米粒子追蹤分析（NTA）方法、基于免疫捕獲的ELISA和納米流式細(xì)胞術(shù)等方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，酸性微環(huán)境誘導(dǎo)PSA和外泌體標(biāo)志物CD81的表達(dá)以及納米囊泡的釋放增加。為了驗(yàn)證細(xì)胞外酸性的局部選擇壓力引起的變化是否與臨床表現(xiàn)相對(duì)應(yīng)，研究人員使用相同的方法來(lái)評(píng)估PCa患者和對(duì)照組血漿中表達(dá)有PSA的外泌體的水平，對(duì)照組中包含有良性前列腺肥大（BPH）的受試者。結(jié)果顯示，只有PCa患者具有高水平表達(dá)CD81和PSA的納米囊泡。這項(xiàng)研究表明，腫瘤酸度造成選擇性壓力，導(dǎo)致表達(dá)PSA和外泌體標(biāo)志物的細(xì)胞外囊泡的釋放。與BPH和健康對(duì)照相比，前列腺癌患者的血漿中顯示了類似的情況。這些結(jié)果表明，酸性微環(huán)境可能是定性和定量決定惡性腫瘤（包括前列腺癌）細(xì)胞外囊泡釋放的關(guān)鍵因素。這樣，癌細(xì)胞分泌的納米囊泡進(jìn)入前列腺癌患者的外周血中，其中由外泌體表達(dá)的腫瘤生物標(biāo)志物如PSA-外泌體可能代表了一種用于早期篩查診斷前列腺癌的新型非侵入性臨床工具。 Logozzi M等研究人員納米粒子追蹤分析（NTA）方法、基于免疫捕獲的ELISA和納米流式細(xì)胞術(shù)等方法來(lái)評(píng)估PCa患者和對(duì)照組血漿中表達(dá)有PSA的外泌體的水平，對(duì)照組中包含有良性前列腺肥大（BPH）的受試者。結(jié)果顯示，只有PCa患者具有高水平表達(dá)CD81和PSA的納米囊泡。這樣，癌細(xì)胞分泌的納米囊泡進(jìn)入前列腺癌患者的外周血中，其中由外泌體表達(dá)的腫瘤生物標(biāo)志物如PSA-外泌體可能代表了一種用于早期篩查診斷前列腺癌的新型非侵入性臨床工具。 參考文獻(xiàn)：Logozzi M, Angelini DF, Iessi E, Mizzoni D, Di Raimo R, Federici C, Lugini L, Borsellino G, Gentilucci A, Pierella F, Marzio V, Sciarra A, Battistini L, Fais S. Increased PSA expression on prostate cancer exosomes In In vitro condition and in cancer patients. Cancer Lett. 2017 Jul 7. 【綜述】外泌體在疾病診斷和治療上的應(yīng)用 雖然外泌體早在1983年就被發(fā)現(xiàn)，但外泌體的潛力只是在近些年逐漸被揭示。研究表明，外泌體的潛在應(yīng)用可為三大類： 作為疾病特異性生物標(biāo)志物檢測(cè)疾病 激活免疫反應(yīng)以增強(qiáng)免疫力 作為藥物的載體，用于靶向腫瘤等 外泌體最有用的特性之一是它們能夠穿越屏障，如細(xì)胞質(zhì)膜、血/腦屏障。這使得它們非常適合遞送治療分子。 外泌體的潛在應(yīng)用可以在該綜述中引用的研究項(xiàng)目中看到，這些研究項(xiàng)目已經(jīng)完成或正在進(jìn)行中，例如： 改善前列腺癌的檢測(cè) 小細(xì)胞肺癌 干細(xì)胞外泌體保護(hù)心臟 肌肉和組織的再生 帕金森 糖尿病 發(fā)展趨勢(shì)包括: 外泌體診斷雖然已有產(chǎn)品出來(lái)，但仍未被管理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)，因此目前只能與現(xiàn)已批準(zhǔn)的檢測(cè)方案并行使用。 外泌體在治療方面的應(yīng)用是多方面的，從治療劑的包裝到調(diào)控免疫應(yīng)答，應(yīng)用范圍從腫瘤學(xué)到再生醫(yī)學(xué)。治療相關(guān)的規(guī)?；虡I(yè)GMP生產(chǎn)正在進(jìn)行中。 如晚期非小細(xì)胞肺癌的外泌體臨床試驗(yàn)所觀察到的，外泌體可以發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，從而潛在地影響疾病進(jìn)展。 間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）的治療作用可能是其外泌體發(fā)揮作用的，因?yàn)閺腗SC純化的外泌體可以發(fā)揮與MSC治療相似的作用。 它們具有將骨髓來(lái)源的細(xì)胞轉(zhuǎn)為促轉(zhuǎn)移表型的能力，已經(jīng)證明腫瘤外泌體具有可調(diào)控器官特異性轉(zhuǎn)移前龕建立的潛力。 該研究小組說(shuō)，在研究外泌體轉(zhuǎn)化為新技術(shù)和治療方案之前，還有更多的事情要做。需要考慮其副作用，需要開(kāi)發(fā)分離、表征和儲(chǔ)存外泌體的標(biāo)準(zhǔn)化方法。 我自己寫的 外泌體在免疫調(diào)控中發(fā)揮重要作用。外泌體能引發(fā)獲得性免疫或抑制炎癥發(fā)生。外泌體通過(guò)以下方式參與免疫抑制：1）調(diào)節(jié)T細(xì)胞活性（regulatory T cell）；2）調(diào)節(jié)自然殺傷細(xì)胞（nature killer cell）以及CD8+細(xì)胞活性；3）調(diào)節(jié)單核白細(xì)胞（monocyte）分化。 外泌體在腫瘤細(xì)胞免疫逃逸中發(fā)揮重要作用，將在下一節(jié)詳細(xì)敘述。 除了經(jīng)典的突觸神經(jīng)傳遞，神經(jīng)元之間，還可以通過(guò)分泌外泌體相互作用完成生物學(xué)功能。例如，。。。。研究發(fā)現(xiàn)，皮質(zhì)神經(jīng)元通過(guò)增加含有神經(jīng)遞質(zhì)受體的外泌體分泌來(lái)增強(qiáng)谷氨酸能的其活性。 外泌體還參與了細(xì)胞的表型分化。例如， 總結(jié)與展望 總之, 腫瘤細(xì)胞來(lái)源的外泌體通過(guò)在細(xì)胞間轉(zhuǎn)運(yùn)一系列蛋白質(zhì)和miRNAs組分, 在促進(jìn)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮了重要的作用。外泌體研究的深入豐富了我們對(duì)腫瘤細(xì)胞間的相互作用及其內(nèi)在機(jī)制的理解, 為研究腫瘤的診斷和治療新方法提供了理論基礎(chǔ)。利用外泌體為靶標(biāo)建立系統(tǒng)的腫瘤早期診斷方法并開(kāi)發(fā)新的抗腫瘤藥物與疫苗等, 將有效推動(dòng)腫瘤醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展。 外泌體的發(fā)現(xiàn)和證實(shí)將給人們對(duì)機(jī)體生理、 病理過(guò)程的認(rèn)識(shí)帶來(lái)深刻影響， 幾乎所有生物醫(yī)學(xué)相關(guān)的生化和分子生物學(xué)檢測(cè)在外泌體分析的層面上都將開(kāi)啟一個(gè)全新的維度。隨著人們對(duì)細(xì)胞囊泡系統(tǒng)及其功能的日漸重視，基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，特別是關(guān)于細(xì)胞外分泌( exocytosis) 、 跨膜分泌( transcytosis) 等途徑機(jī)制相關(guān)研究的突破， 將會(huì)加深人類對(duì)外泌體的全面認(rèn)識(shí)，其間各種高靈敏度、 高通量和高內(nèi)涵的分析手段也會(huì)發(fā)揮至關(guān)重要的作用。 腫瘤來(lái)源外泌體對(duì)腫瘤具有抑制或促進(jìn)的雙重作用，這可能是外泌體、 細(xì)胞和環(huán)境因素之間復(fù)雜相互作用的結(jié)果，與腫瘤進(jìn)展程度和機(jī)體免疫狀態(tài)密切相關(guān)。關(guān)于外泌體的研究至少在現(xiàn)階段呈現(xiàn)出一些鮮明的特點(diǎn)。首先絕大多數(shù)相關(guān)的研究視角是宏觀和全息( holistic) 的， 更多從機(jī)體或細(xì)胞功能和表型乃至療效著眼， 而并未糾結(jié)于對(duì)數(shù)量有限的特定基因的過(guò)度解析。因此， 長(zhǎng)期以來(lái)深陷困惑和飽受挑戰(zhàn)的中西醫(yī)結(jié)合與中醫(yī)藥研究將在外泌體研究的背景下獲得寶貴的啟示和契機(jī)。外泌體不僅攜帶來(lái)源細(xì)胞的病理性或生理性標(biāo)志蛋白質(zhì)或 ＲNA， 而且其中的活性分子直接具有藥效作用， 即外泌體本身可充當(dāng)向特定病變部位轉(zhuǎn)運(yùn)藥物、 小分子或生物治療 /基因治療制劑的載體; 同時(shí)還具有被修飾、 加工和改造的潛力?；谕饷隗w建立明確的腫瘤診斷方法，輔助腫瘤早期檢測(cè)和診斷，幫助判斷預(yù)后和治療效果，并開(kāi)發(fā)新的抗腫瘤藥物和臨床腫瘤干預(yù)措施。腫瘤來(lái)源外泌體的相關(guān)研究在某種程度上尤其體現(xiàn)出轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的思路和模式， 將極大推動(dòng)生物標(biāo)志物研究進(jìn)展，促進(jìn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)事業(yè)的進(jìn)步。