现已经发现天然外泌体中含有 的包括蛋白质、RNA、细胞因子等 在内的众多生物活性分子，说明外 泌体的装载物范围广，大部分药物 可以被有效装载。
间充质干细胞（ＭＳＣ）的外泌体作为包装、递送紫杉醇的载体已得到广泛应用
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总
结
外泌体作为具有生物学功能的小囊泡内容物丰富、稳 定性高，具有一定的组织特异性，是近年肿瘤研究领域关 注的热点。
大部分内容物在外泌体的保 护下能够存在较长时间不被降解 并保持活性，具有较长的半衰期， 能够增加药物在体内发挥作用的 时间，从而达到对药物的有效利 用。
药 物 载 体
肿 瘤 治 疗 的
外泌体分布广泛，能够存在于大部分体 液中，使用其装载的药物具有良好的耐受性 并且能作用于体内大部分器官，甚至于中枢 神经系统。普通药物会因为血脑屏障的存在 而被拒之脑外，无法发挥其药物活性，而外 泌体作为一种脂质囊泡则能够通行自由，对 于靶向脑部的药物有非常大的发展空间。
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外泌体
——精准肿瘤学的明星——
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1 外泌体的发现与研究 2 外泌体的特征 3 外泌体的分离与鉴定 4 外泌体与肿瘤的关系 5 总结与展望
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外 泌 体 的 发 现 与 研 究
1983年, Pan等人在绵羊网织红细胞体 外成熟的过程中, 用异硫氰酸荧光素或者 125I标记的转铁蛋白受体的抗体, 对转铁蛋 白受体进行追踪, 发现细胞膜的转铁蛋白受 体在与一种包含多肽的囊泡结合后, 囊泡与 细胞膜分离, 分泌到上清, 这是人类首次观测 到游离于细胞外存在的囊泡。
被认为是细胞间分子交换和信息传递的生物纳米颗粒。
外 泌 体 的 特 征
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人体中大约有1014个外泌体，近乎于平均每个细胞产生 1000-10000个。
正常细胞及肿瘤细胞均分泌外泌体，恶性肿瘤细胞较非 恶性细胞能分泌更多外泌体。通过分析外泌体可以直接获得 癌细胞的基本信息。
被分泌出的外泌体会进入血液、唾液、尿液及乳汁等体 液中，通过循环系统到达其他细胞与组织，产生远程调控作 用。
测量外泌体的直径
Western-blot（WB）法或磁珠 分选的免疫学方法等可清楚地 分析外泌体表面存在标志蛋白
流式细胞技术
(flow cytometry, FACS) 分离外泌体并分析其纯度
外 泌 体 与 肿 瘤 的 关 系
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免疫激活
肿瘤分泌的外泌体膜上携带肿瘤细胞的抗原, 被树突状细胞识别并呈递给T细胞, 从而诱发免疫反应, 促进免疫激活
试剂盒
近年来各种商业化的外泌体提取试剂 盒逐渐得以推广。
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外 泌 体 的 分 离 与 鉴 定
透射电子显微镜
(transmission electron microscopy, TEM) 观察外泌体的大小、 形态，测量直径
纳米粒子跟踪分析 (nanoparticle tracking analysis, NTA)
充分认识并利用外泌体的特点优势，筛选并发现新型 标志物，有望克服肿瘤异质性等难题，在肿瘤早期诊断、 治疗、监测与预后评价等方面将具有重要的临床意义。
外泌体有望作为一种药物载体，在肿瘤治疗方面可能 具有巨大的开发潜能。
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随着蛋白质组学、转录组学、高通量测序等
技术平台以及纳米技术、生物信息学分析技术等的
直径约为30-150nm，具有“杯状”或 “碟状”形态, 外侧含有脂质双分子层。
的 特 征
携带母体细胞特征性生物信息分子，如蛋白质、脂质、脱氧核糖核酸(DNA)、信使 RNA(mRNA)、微小RNA（miRNA）以及非编码RNA（Non-codingRNA）等。
表面标记蛋白主要有 Alix，TSG101，CD63，CD9，CD81和 HSP70。主要含有以下几 种物质：MHC I 类和/或 II 类分子、热休克蛋白（hsp）、四跨膜蛋白、整合素、细胞骨 架蛋白以及一些生物酶类。
1987年, 他们发现这些囊泡中含有在网织红细胞成熟过程中丢失的一些成分（乙酰 胆碱酯酶、葡萄糖转运蛋白、核苷转运蛋白和转铁蛋白受体等），同时, 他们发现这些 囊泡膜具有网织红细胞细胞膜的特征, 比如也有极高的鞘磷脂含量, 显示了其区别于细胞
或血小板等其他组分的独特性. 他们将其命名为外泌体(exosome)。
外 泌 体 的 分 离 与 鉴 定
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超速离心法
分
离
沉淀法
方
法
及
特
免疫亲和
点
捕获法
超速离心法获得的外泌体数量多，但常 有蛋白杂质。
改良后的蔗糖密度梯度离心法，操作简 便，成本较 低，得到了广泛应用。
使用聚乙二醇沉淀法获得的外泌体，蛋 白污染少，分离效率高，但颗粒大小不一。
利用外泌体表达的特异性抗体标记的免 疫磁珠进行富集，可获得纯度较高的外泌体， 但操作复杂且影响因素较多。
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外 泌 体 的 发 现 与 研 究
外泌体却并没有因为初次被发现而被引起重视，反而被误 认为是细胞处理胞内垃圾的一种囊泡外泌形式，用于装载和运 送细胞在成熟过程中所产生的诸如质膜受体一类的废弃物。
1996年, Raposo等人发现 外泌体具有呈递抗原, 并刺激T 细胞增殖的作用。
2007年，Valadi证实了细胞分泌的 外 泌 体 中 含 有 的 mRNA 以 及 MicroRNA 均具备良好的生物活性。
胶质瘤细胞分泌的外泌体可以促进其自身的增殖
外 泌 体 与 肿 瘤 的 关 系
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肿瘤诊断的生物标志物 肿瘤潜在的治疗靶点
肿瘤治疗的生物标志物 抗肿瘤药物的有效载体
外 泌 体 与 肿 瘤 的 关 系
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早期检测难 早期确诊难 容易引发扩散
影像学 生化 病理学
随机性
不确定性
不能反映肿瘤的 病理状态
免疫逃逸
黑色素瘤所分泌的外泌体膜上含有Fas配体分子，可与T细胞的Fas受体相互作用， 介导T细胞凋亡以逃脱免疫监视
恶化 转移 发展 发生
乳腺癌分泌的外泌体可以促进肿瘤血管生成、肿瘤生长和扩散，促进周围正常 乳腺细胞的增殖并抑制它们的凋亡
外泌体递送EGFR调节肝脏微环境促进胃癌肝转移
间充质干细胞分泌的外泌体可以促进胃癌细胞的生长
对肿瘤远端转移不 是一个可靠的标准
循环肿
瘤细胞 （CTC）
循环肿瘤细胞
（CTC）
微创
液体
循环肿瘤DNA/RNA
活检
（ctDNA/RNA）
肿
肿瘤细胞分泌的外 泌体
早期 诊断
瘤
诊
断
半衰期短
监测病人 即时情况
循环肿瘤DNA/RNA （ctDNA/RNA）
检测与肿 瘤细胞类 型、疾病 进程、治 疗手段等 有关
目前被看好的作为液体活检的检测靶点之一
外 泌 体 与 肿 瘤 的 关 系
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外泌体中生物
含有癌细胞信息的外泌体
标志分子
被分泌到细胞外环境中,
可以被利用作为肿瘤早期 诊断的生物标志物。
蛋白质分子
核酸分子
肿
瘤
蛋白质
诊
分子
断
核酸分子
细胞膜
细胞质
反应癌细胞的状态, 具有作为衡量 细胞生理状态生物标志物的潜力。
外 泌 体 的 特 征
不同来 源的外 泌体进 入受体 细胞的 方式
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外泌体通过内吞进入受体细胞后，将 “货物”释放进入胞质内，并重新形成多 泡体。
外泌体直接与受体细胞膜融合，将携 带的“货物”释放进入受体细胞胞质。
外泌体上的配体与受体细胞膜上特殊 受体结合，既能起到信号传导作用，也能 通过内吞作用，将“货物”运入胞内。
多个研究证明外泌体所包含的miRNA 是理想的癌症早期诊断的生物标志物
肿瘤细胞分泌的外泌体由于其中丰富的内含物 可作为诊断肿瘤发生、发展、转移及其恶化程度的标志物
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外 泌 体 与 肿 瘤 的 关 系
改变细胞微环境 促进细胞重编程
影响细胞成纤维化
靶肿 点瘤 和治 工疗 具的
参与肿瘤细胞免疫逃逸 可以被癌细胞内吞
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外
泌
体

与
siRNA/miRNA 相关蛋白 小分子化合物
肿
瘤
的
关
系
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外 泌 体 与 肿 瘤 的 关 系
外泌体来源于机体细胞本身， 属于内源性物质，故可以轻松逃 逸机体的免疫排斥反应，减少因 为治疗而对人体造成的额外伤害。
源自特定细胞的外泌体具有 靶向性和特异性，增加药物供给 的精准性。
随后，许多研究均发现外泌 体可通过携带蛋白质及核酸等成 分在细胞间传递信息并发挥功能。
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外 泌 体 的 发 现 与 研 究
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外 泌 体
细 胞 内 由 多 囊 泡 胞 内 体 (multivesicular bodies, MVBs)向外出芽形成, 通过MVBs与细 胞膜融合, 由细胞主动分泌释放到细胞外的 腔内囊泡 (intraluminal vesicles, ILVs)。
外泌体 飞速进展，
必定会成为精确肿瘤学中一颗
璀璨明星
，
展
望
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含量波动 准确度较低 敏感性差
外 泌 体 与 肿 瘤 的 关 系
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肿
瘤
诊
具有脂质双分子层结构
断
保护内部的核酸分子免 于被降解
几乎存在于人体所有的体液里 是液体活检的重要组成部分 在体液中含量多于CTC 每毫升血液超过10个 比CTC更加灵敏
体积较小，直径30—150nm 通透能力较强
较为容易进入体液被检测到