外泌体之家笔记外泌体简介Exosome，中文名外泌体，是一种能被大多数细胞分泌的微小膜泡，具有脂质双层膜结构，直径大约40-100 nm。

尽管外泌体最初在1983年就被发现，但人们一直认为它只是一种细胞的废弃物。

然而最近几年，人们发现这种微小膜泡中含有细胞特异的蛋白、脂质和核酸，能作为信号分子传递给其他细胞从而改变其他细胞的功能。

这些发现点燃了人们对细胞分泌膜泡的兴趣。

最近的研究发现外泌体在很多生理病理上起着重要的作用，如免疫中抗原呈递、肿瘤的生长与迁移、组织损伤的修复等。

不同细胞分泌的外泌体具有不用的组成成分和功能，可作为疾病诊断的生物标志物。

外泌体具有脂质双层膜结构，能很好的保护其包被的物质，且能靶向特定细胞或组织，因此是一种很好靶向给药系统（targeted delivery system）。

2015年，随着精准医学概念的提出，越来越多的人开始关注如何能做到疾病的精确诊断和治疗。

外泌体作为一个新型的研究热点，由于它在体内存在的广泛性和获取的便捷性，已经成为了疾病诊断治疗的潜在有效方式，在精准医学发展上有着光明的前景。

综述Cell：外泌体的研究现状与未来方向--CQ虽然，已有初步研究结果解释外泌体在体内的运输途径。

但关于，其介导的细胞间的信号传导的功能研究仍需要一些实质性的研究来解释。

在这篇综述中，作者以肿瘤细胞及其微环境为背景，认为癌细胞分泌的外泌体对癌症的发生及恶化起着重要的媒介调控作用。

在这篇Cell文章中，作者首先总结了目前外泌体最引人注目的功能研究：1）外泌体携带的蛋白促进了肿瘤进展和转移；2）外泌体的分泌、运输途径等传递信号通路；3）外泌体中的小RNA具有什么作用；4）外泌体对肿瘤免疫的影响，以及对肿瘤抗放疗、抗化疗的影响。

然后还介绍了对外泌体的功能了解存在着哪些局限，比如说，外泌体存在着众多子类，怎么从物理、生化上区分开，比如说不同类型的外泌体存在哪些不同的生物标志物，已及从生理学功能上区分不同类型的外泌体仍存在很多难题。

肿瘤免疫干细胞心血管诊断靶向给药方法组学分泌机制方法及组学Nanoscal e：一种能高纯度捕获和释放外泌体的微流体装置目前，最好的分离外泌体的金标准方法仍然是超速离心法，通常得率较低（5％至25％）。

其它方法，如基于聚合物的分离试剂盒，会非特异性地沉淀下所有外泌体大小的物质，需要额外步骤去除杂质，且价格昂贵。

研究人员设计了一种微流体装置，用于捕获血液中的外泌体。

该装置含有两个不同的免疫模块层，通过抗体与外泌体结合实现高通量特异性分离，并且能够通过机械旋转来增强抗体和外泌体之间结合的机会。

此外，还会对分离下来的外泌进行去抗体处理，使外泌体恢复原状，有利于下游的分析。

研究人员使用MCF-7分泌的外泌体验证了本装置的性能，发现分离出来的浓度和比例均高于常规试剂盒。

这种简单快速的外泌体捕获技术对阐明癌症患者外泌体的功能具有很大的潜力，因此可以应用于各种基于外泌体的癌症研究。

参考文献: Kang YT, Kim YJ, Bu J, Cho YH, Han SW, Moon BI. High-purity capture and release ofcirculating exosomes using an exosome-specific dual-patterned immunofiltration (ExoDIF) device. Nanoscale. 2017 Sep 1.肿瘤促进增殖促进转移免疫逃逸或免疫杀伤【综述】外泌体及miRNA在肿瘤耐药中的作用在化疗过程中，癌细胞能产生耐药性，主要是通过降低细胞膜的药物通透性和增强细胞对药物的外排作用实现的。

癌细胞能通过外泌体的形式向外排出化疗药物而使化疗药物失效。

外泌体miRNA如何在肿瘤微环境中“帮助”肿瘤产生耐药性，尚未得到充分的研究和阐述。

在这篇综述里，研究人员着重介绍关于外泌体介导的miRNA递送在调控耐药性方面的研究。

研究人员还认为外泌体可作为对抗耐药性的新方法。

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细胞外泌体的抗肿瘤作用来自韩国庆北国立大学医学院的Byeong-Cheol Ahn研究组发现NK细胞外泌体对黑色素瘤细胞具有细胞毒作用。

值得进一步将其发展为癌症的潜在免疫治疗策略。

该研究发现，NK细胞外泌体对黑色素瘤细胞具有细胞毒性，但是对正常细胞无影响。

通过FasL 抑制剂可减轻其对黑色素瘤细胞的细胞毒性。

NK细胞外泌体在体外诱导了黑色素瘤细胞的凋亡。

接着，研究人员利用小鼠模型在体内检测了NK细胞外泌体的肿瘤抑制作用，发现NK细胞外泌体处理组的肿瘤大小显著小于对照组。

是来自南加利福尼亚大学的研究人员，介绍了活化的人NK细胞的胞外囊泡的大规模分离及其细胞毒性作用。

使用聚合物沉淀结合密度梯度离心的方法分离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安德森癌症中心发文：胶质瘤相关MSC分泌的外泌体增强胶质瘤干细胞的致癌性研究表明，癌细胞分泌外泌体中的原癌miRNA的转移可以改变非癌细胞的生物学特性，而肿瘤抑制性miRNA的转移可以抑制肿瘤生长。

在此前一项研究中，胶质瘤细胞分泌含有mRNA和miRNA的外泌体，促进血管形成。

胶质瘤的细胞外囊泡将miR-1递送至受体细胞，改变了胶质瘤细胞侵袭和增殖特性并且影响基质细胞促进内皮细管的形成。

另有研究认为，GBM衍生的外泌体可将miRNA转移至小神经胶质细胞中。

来自MD安德森癌症中心Frederick Lang研究团队的研究人员认为神经胶质瘤相关的人类间充质干细胞（GA-hMSC）————胶质母细胞瘤的基质成分，能够释放外泌体，增加肿瘤起始胶质瘤干细胞（GSCs）的增殖和克隆形成。

研究人员分析了外泌体内容物，鉴定出miR-1587是GSCs外泌体的作用介质，其中部分机理是可下调肿瘤抑制性核受体共抑制因子NCOR1。

【Cell】肿瘤细胞迫使基质细胞通过外泌体释放无蛋白结合的RNA RN7SL1促进肿瘤的生长和转移乳腺癌细胞触发基质细胞NOTCH-MYC信号通路导致POL3驱动的RN7SL1增加。

在外泌体转移到免疫细胞后，非屏蔽的RN7SL1触发炎症反应；转移到乳腺癌细胞后，非屏蔽RN7SL1激活PRR RIG-1以增强肿瘤生长、转移和治疗抗性。

Highlights胞质RNA被RNA结合蛋白屏蔽从而抑制RIG-I的识别肿瘤成纤维细胞中NOTCH-MYC信号通路促进非屏蔽的RN7SL1 RNA通过外泌体释放外泌体中的非屏蔽RN7SL1作为DAMP 激活乳腺癌的RIG-IRNA的非屏蔽与基质激活协同促进炎症和肿瘤进展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：脑微环境通过外泌体microRNAs促进肿瘤转移---CQ相同来源的肿瘤细胞转移到不同的器官后会显示出不同的基因表达谱。

显然，转移的肿瘤细胞和外在信号之间在转移器官的动态相互作用影响其转移后的生长。

这篇研究文章揭示了正常表达PTEN（一种重要的肿瘤抑制因子）的人和小鼠的肿瘤细胞在传播到脑部后丢失PTEN的表达，但是传播到其他器官后不会。

在转移到脑后丢失PTEN的肿瘤细胞在离开脑部微环境后PTEN的表达水平会得到恢复。

这种脑微环境依赖的、可逆的PTEN mRNA和蛋白下调是有脑部星型胶质细胞来源的microRNAs调控的。

星型胶质细胞来源的exosome介导了与转移肿瘤细胞之间的靶向PTEN的microRNAs的传递。

体内实验证明，星型胶质细胞特异性敲除靶向PTEN的microRNAs或者阻断星型胶质细胞分泌exosome可恢复PTEN并抑制脑部的转移。

此外，这种适应性脑转移肿瘤细胞的PTEN丢失导致趋化因子CCL2分泌的增加，招募表达IBA1表达的骨髓来源的细胞，从而通过增加繁殖和抑制凋亡来相互促进脑转移肿瘤细胞的生长。

Nature：外泌体整合素分子决定了肿瘤转移的器官倾向性--CQ研究表明被特定器官的细胞获取的肿瘤外泌体可为肿瘤的转移准备转移前微环境。

用肺转倾向的肿瘤细胞来源的外泌体处理小鼠后可是骨转倾向的肿瘤细胞重新定向。

外泌体的蛋白质组学分析发现不同器官倾向性的肿瘤细胞来源的外泌体具有不同的整合素（integrin）表达谱，整合素α6β4和α6β1与肺转有关，而整合素αvβ5与肝转有关。

Knock down整合素α6β4和αvβ5可减少外泌体被靶器官细胞获取，进而分别降低了肺和肝的转移。

进一步研究发现外泌体整合素被细胞获取后激活了Src的磷酸化和促炎的S100基因的表达。

最后通过临床数据分析显示外泌体整合素和作为预测肿瘤转移的器官倾向性的诊断指标。

外泌体让癌中之王露出蛛丝马迹--CQ来自美国M.D. Anderson Cancer Center研究者们通过大量的胰腺癌病人血清样本分析发现，相较正常人而言，胰腺癌病人血清中GPC1（glypican-1）阳性的exosome占比显著增高。

进一步研究发现，GPC1阳性exosome在早期胰腺癌病人的血清中丰度就显著高于正常人群，这一发现为胰腺癌的前期诊断提供了十分重要的依据，为胰腺癌病人带来了福音，也可能会对胰腺癌的诊断带来颠覆性的改变。