盘点：近期外泌体重要研究进展一览
2017-06-27 MedSci MedSci原创
外泌体的最重要的生物学功能是它们可能用作临床诊断中的生物标志物。与在常规标本例如血清或尿中鉴定的生物标志物相比，外泌体生物标志物提供最高量的灵敏度和特异性，这可归因于它们优异的稳定性。这里梅斯小编整理了近期今年以来关于外泌体的重要研究进展与大家一同分享。【1】Nature：外泌体还能用于胰腺癌治疗6月7日Nature在线发表了安德森癌症中心Raghu Kalluri教授新的研究进展：修饰过后的
外泌体的最重要的生物学功能是它们可能用作临床诊断中的生物标志物。与在常规标本例如血清或尿中鉴定的生物标志物相比，外泌体生物标志物提供最高量的灵敏度和特异性，这可归因于它们优异的稳定性。这里梅斯小编整理了近期今年以来关于外泌体的重要研究进展与大家一同分享。
【1】Nature：外泌体还能用于胰腺癌治疗
6月7日Nature在线发表了安德森癌症中心Raghu Kalluri教授新的研究进展：修饰过后的外泌体可以递送iRNA，用于胰腺癌的治疗。外泌体上的CD47避免其被免疫细胞吞噬，在这项研究之前，直接特异性靶向KRAS一直很难做到。
在这项研究中，通常由细胞产生、存在于血液中的外泌体被修饰为"iExosomes"，能够将小RNA递送到特异靶向的突变KRAS基因，导致疾病的抑制和在小鼠模型中总的生存率增加。当通过这些天然的纳米颗粒——外泌体进行递送时，研究人员利用一种称为RNA干扰（RNAi）的靶向方法。研究表明，外泌体能够作为RNAi的有效载体，进入包括癌细胞的各种细胞。
当发生突变后，KRAS基因作为分子开关，被困在“开”的位置。它是在80~95%胰腺导管腺癌（PDAC）中最常见的突变。研究表明，iExosomes能够提供称为siRNA和shRNA的KRAS基因特异的靶向物质，比他们的合成类似物——iLiposomes更高效，而且有自然的复杂性和优势。
研究还发现细胞摄入养分和囊泡的胞饮过程，有助于有突变KRAS的癌细胞摄入外泌体。研究人员介绍增加的胞饮作用也增加了外泌体到达胰腺的数量，可能对进入KRAS突变相关的癌细胞有促进作用。（文章详见——Nature报道：安德森癌症中心重大突破——外泌体还能用于胰腺癌治疗）
【2】JCEM：外泌体miRNA或是子痫前期的生物标志物
来自澳大利亚昆士兰大学的研究人员探讨了母体循环中外泌体及其microRNA是否可以作为PE的早期生物标志物。
本研究是一个回顾性的分层研究，被用来量化在正常孕妇血浆（n= 32/时间点）和PE孕妇血浆（n= 15/时间点）中的总的外泌体（EXO）和胎盘来源外泌体（placenta-derived exosome，PdE）。母体循环中的外泌体是由纳米粒子跟踪分析技术（NTA）确定的。Illumina TrueSeq小RNA提取试剂盒被用来从血浆样品获得的外泌体RNA构建小RNA文库。
研究人员发现，在出现症状后发展为PE的孕妇中，其血浆中的EXO和PdE浓度显着高于对照组孕妇。EXO和PdE浓度的ROC曲线下的面积分别为0.745±0.094和0.829±0.077。总的来说，在孕期中提取的外泌体里有超过300个miRNA被鉴定出，其中hsa-miR-486-1-5p和hsa-miR-486-2-5p被认为是有潜在致病相关的miRNA。（文章详见——JCEM：外泌体miRNA或是子痫前期的生物标志物）
【3】PNAS：华人科学家在外泌体液体活检领域取得重大突破
近日，普渡大学陶纬国教授团队在癌症的液体活检领域做出了突破性贡献，他们通过分析血液中囊泡（extracellular vesicles，EVs）内的磷酸化蛋白，实现了检测癌症的目的。
研究人员从Indiana Biobank收集了保存了5年的30个乳腺癌患者血样，和6个健康人的血样。他们分离出血液里面的微囊泡和外泌体，利用质谱分析蛋白磷酸化状况。最终他们累计找到了近10000个磷酸化的蛋白，其中有144个磷酸化蛋白在乳腺癌患者血样囊泡中的量显着高于健康人。
显然，陶教授团队的初步研究表明，囊泡里的磷酸化蛋白具有作为癌症标志物的潜力，这个研究肯定是一个突破，说明用囊泡中的磷酸化蛋白检测癌症是可行的。
近年来，外泌体领域的研究颇受关注，而且转化极快。与传统的组织活检相比，外泌体在血液中是相当丰富。这一点尤其是体现在癌症的早期，血液中几乎没有ctDNA和CTCs，但是肿瘤不管任何时候都在分泌外泌体等囊泡。（文章详见——PNAS：华人科学家在外泌体液体活检领域取得重大突破）
【4】CANCER GENE THER：消化系统癌症重要标记物-外泌体研究进展
外泌体的分子成分，特别是外泌体蛋白和微小RNA（miRNA），在临床诊断中作为生物标志物是很有前景的。外泌体还含有信使RNA和miRNA的这一发现表明，它们可以是遗传信息的载体。
虽然外泌体中发现的大多数RNA是长度为<200个核苷酸的降解的RNA片段，但是可能存在可能影响受体细胞中蛋白质产生的一些全长RNA。此外，已经发现外泌体miRNA与某些疾病相关。一些研究已经指出了与起始癌细胞的循环外泌体类似的循环外泌体的miRNA含量。
在这项研究中，探讨了循环外泌体miRNA作为胃肠癌生物标志物的最新进展。这些研究表明，miRNA可以在从体液如唾液分离的外泌体中检测到，这表明使用外泌体miRNA作为非侵袭性新生物标志物的潜在优势。（文章详见—— CANCER GENE THER：消化系统癌症重要标记物-外泌体研究进展）
【5】Nanoscale：水凝胶缓释干细胞外泌体促进关节软骨的再生
关节软骨几乎没有先天自愈的再生能力是临床治疗中的巨大挑战。干细胞衍生的外泌体（SC-Exos）是一种重要类型的细胞外纳米泡，对于代替基于干细胞的治疗的软骨再生显示出巨大的潜力。目前还没有有效的给药方法能够在软骨缺损部位持久保留外泌体，有效发挥其修复作用；然而软骨再生通常需要相对长的时间。
因此，在这项研究中，来自上海交通大学附属第六人民医院的汪泱研究员和华东理工大学的研究人员合作开发了光诱导亚胺交联水凝胶胶，呈现出优良的操作能力、生物相容性和最重要的软骨整合能力，可作为外泌体支架用作软骨再生的无细胞组织补丁（EHG）。
研究发现EHG可以将SC-Exos保留在内部并在体外正调节软骨细胞和hBMSCs。此外，EHG可以与自身软骨基质整合，并促进细胞沉积在软骨缺损部位，最终促进软骨缺损修复。希望EHG组织补丁将提供一种新的无细胞支架材料用于帮助伤口修复。（文章详见——Nanoscale：水凝胶缓释干细胞外泌体促进关节软骨的再生）
【6】SCI REP：循环外泌体中miR-125a-3p可作为早期结肠癌的生物标志物！
近日，Scientific reports 杂志上发表了一篇研究文章，在验证队列中，研究人员从50名早期结肠癌患者和50名匹配的健康志愿者分离出血浆来源的外泌体miRNA。
研究人员通过实时定量PCR发现miR-125a-3p、mir-320c在早期结肠癌患者的血浆外泌体中明显升高。ROC曲线显示miR-125a-3p丰度水平可预测结肠癌，其曲线下面积（AUC）为68.5%，与CEA比较为83.6%。研究人员将miR-125a-3p和CEA相结合可以使AUC提高至85.5%。此外，血浆外泌体中miR-320c和miR-125a-3p显示与神经浸润显著相关，而与肿瘤大小、浸润深度、分化程度无关。相反，血清CEA水平与肿瘤大小、浸润深度、分化程度相关，但与神经浸润无关。
总之，后续研究表明循环血浆中外泌体miR-125a-3p是一个很好的早期结肠癌诊断生物标志物。（文章详见——SCI REP：循环外泌体中miR-125a-3p可作为早期结肠癌的生物标志物！）
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