外泌体与肿瘤转移
外泌体（exosome）是Pan在研究网织红细胞多泡体胞外细胞质融合时首先发现的1，是细胞内多囊泡体与细胞膜融合后，释放到胞外基质中的一类直径约为30-100nm的膜性囊泡，其分布和来源广泛，可由多种细胞所分泌2, 3。且其内容物丰富，携带有蛋白、脂质、DNA 和非编码ＲNA等，参与了如免疫应答、抗原提呈、胞间通讯、蛋白质和RNA转运等多种生理过程，是一种重要的胞间物质和信息交流的工具4, 5。
尽管外泌体可由多种细胞类型分泌，但其数量和内容物的种类与母细胞的生理状况息息相关6。研究表明，病理条件下的细胞（如肿瘤细胞）释放外泌体的水平显著增加，且外泌体的内容物组分较正常生理条件下的有所不同，这不仅强调了母细胞对外泌体内容物的靶向精密调节，也暗示了其在肿瘤形成和发展过程中的重要作用7, 8。例如，暴露于低氧环境中的乳腺癌细胞通过低氧诱导因子HIF-1α一定程度地上调了外泌体的分泌量；而低氧条件下的鳞状细胞癌细胞所分泌的外泌体中含有更高水平的与血管生成相关的蛋白9, 10。越来越多的基础和临床研究表明，肿瘤细胞的外泌体与肿瘤的发生、发展和转移有关11-13，其能够调控免疫功能，促进肿瘤血管新生和侵袭转移，甚至直接作用于其他肿瘤或非肿瘤细胞，从而影响细胞或组织的命运7。如当肿瘤外泌体与初始活化的T细胞共培养时，发现其能下调CD3ξ、JAK3的表达并介导Fas/FasL驱使的CD8+T细胞凋亡，反映出肿瘤外泌体的免疫抑制特性14。而且，肿瘤细胞外泌体介导了VEGF和CXCR4信号通路的调控，从而增强血管生成和肿瘤生长15。研究发现，外泌体通过其特定内容物能够介导肿瘤细胞迁移，如所包含的MMP-2具有降解胞外基质胶原纤维的作用16；外泌体跨膜四超家族通过改变宿主微环境介导癌症转移17。黑色素瘤细胞的外泌体载有MET受体酪氨酸激酶，当其转移至骨髓细胞中可促进肿瘤的转移18；而体外实验发现，外泌体影响了肿瘤细胞的定向迁移19；其所包含的异常高水平microRNAs能够促进肿瘤细胞的侵袭和转移20-22。
由于外泌体含有microRNAs，且肿瘤在形成和发展过程中伴随着外泌体向胞外基质的释放，因此通过对体液中外泌体及外泌体RNA（eRNA）的检测将为肿瘤的临床诊断和预后评估提供新的视野23, 24。不同细胞分泌的外泌体具有不同的成分和功能，外泌体可作为肿瘤诊断的生物标志物。Wang N等25研究发现胃癌患者血清中外泌体miR-19b-3p和miR-106a-5p 较正常对照组呈现异常高表达，二者联合检测对胃癌诊断具有高度特异性（90％）和敏感性（95％）。 Li DB等26研究发现血浆外泌体中miR-422a和miR-125b-2-3p可作为缺血性卒
中患者的血液生物标志物进行监测和诊断。同时外泌体可以用于肿瘤的预后观察。Tanaka Y 等27发现血清外泌体中 miR-21 水平在食管鳞状细胞癌患者中显著增加，并与晚期肿瘤分类、阳性淋巴结状态、转移与炎症等相关。外泌体还有促进肿瘤细胞耐药的功能。Liu T等28在研究口腔鳞状细胞癌（OSCC）时，发现外泌体中miR-21可以通过结合OSCC细胞上的特异性靶点PTEN和PDCD4，介导OSCC细胞对顺铂耐药。总之，外泌体作为肿瘤微环境中的一个重要组分，参与了胞间信号转导以及肿瘤形成和恶化过程。随着人们对肿瘤外泌体研究的深入，将有助于肿瘤的早期预测、临床分期以及诊断、治疗。外泌体作为肿瘤药物载体时，可表现出极低的免疫原性和生物毒性，但是目前人们对于外泌体的认识还比较局限，其在免疫调节和肿瘤靶向治疗等方面，尚待深入研究.
参考文献
1. Pan BT, Teng K, Wu C, Adam M, Johnstone RM. Electron microscopic evidence for externalization of the transferrin receptor in vesicular form in sheep reticulocytes. The Journal of cell biology 1985; 101(3): 942-8.
2. Cocucci E, Meldolesi J. Ectosomes and exosomes: shedding the confusion between extracellular vesicles. Trends Cell Biol 2015; 25(6): 364-72.
3. Barile L, Moccetti T, Marban E, Vassalli G. Roles of exosomes in cardioprotection. European heart journal 2016.
4. Tang MK, Wong AS. Exosomes: Emerging biomarkers and targets for ovarian cancer. Cancer Lett 2015; 367(1): 26-33.
5. Milane L, Singh A, Mattheolabakis G, Suresh M, Amiji MM. Exosome mediated communication within the tumor microenvironment. J Control Release 2015; 219: 278-94.
6. Zhang ZG, Chopp M. Exosomes in stroke pathogenesis and therapy. The Journal of clinical investigation 2016; 126(4): 1190-
7.
7. Melo SA, Sugimoto H, O'Connell JT, et al. Cancer exosomes perform cell-independent microRNA biogenesis and promote tumorigenesis. Cancer Cell 2014; 26(5): 707-21.
8. Riches A, Campbell E, Borger E, Powis S. Regulation of exosome release from mammary epithelial and breast cancer cells - a new regulatory pathway. Eur J Cancer
2014; 50(5): 1025-34.
9. King HW, Michael MZ, Gleadle JM. Hypoxic enhancement of exosome release by breast cancer cells. BMC Cancer 2012; 12: 421.
10. Park JE, Tan HS, Datta A, et al. Hypoxic tumor cell modulates its microenvironment to enhance angiogenic and metastatic potential by secretion of proteins and exosomes. Mol Cell Proteomics 2010; 9(6): 1085-99.
11. Syn N, Wang L, Sethi G, Thiery JP, Goh BC. Exosome-Mediated Metastasis: From Epithelial-Mesenchymal Transition to Escape from Immunosurveillance. Trends in pharmacological sciences 2016; 37(7): 606-17.
12. Pitt JM, Andre F, Amigorena S, et al. Dendritic cell-derived exosomes for cancer therapy. The Journal of clinical investigation 2016; 126(4): 1224-32.
13. Kalluri R. The biology and function of exosomes in cancer. The Journal of clinical investigation 2016; 126(4): 1208-15.
14. Whiteside TL. Immune modulation of T-cell and NK (natural killer) cell activities by TEXs (tumour-derived exosomes). Biochem Soc Trans2013; 41(1): 245-51.
15. Zhu W, Huang L, Li Y, et al. Exosomes derived from human bone marrow mesenchymal stem cells promote tumor growth in vivo. Cancer Lett 2012; 315(1): 28-37.
16. McCready J, Sims JD, Chan D, Jay DG. Secretion of extracellular hsp90alpha via exosomes increases cancer cell motility: a role for plasminogen activation. BMC Cancer 2010; 10: 294.
17. Lu J, Li J, Liu S, et al. Exosomal tetraspanins mediate cancer metastasis by altering host microenvironment. Oncotarget 2017; 8(37): 62803-15.
18. Peinado H, Aleckovic M, Lavotshkin S, et al. Melanoma exosomes educate bone marrow progenitor cells toward a pro-metastatic phenotype through MET. Nat Med2012; 18(6): 883-91.
19. Sung BH, Ketova T, Hoshino D, Zijlstra A, Weaver AM. Directional cell movement through tissues is controlled by exosome secretion. Nat Commun 2015; 6: 7164. 20. Le MT, Hamar P, Guo C, et al. miR-200-containing extracellular vesicles promote breast cancer cell metastasis. J Clin Invest 2014; 124(12): 5109-28.
21. Fong MY, Zhou W, Liu L, et al. Breast-cancer-secreted miR-122 reprograms glucose
metabolism in premetastatic niche to promote metastasis. Nat Cell Biol2015; 17(2): 183-94.
22. Kobayashi M, Salomon C, Tapia J, Illanes SE, Mitchell MD, Rice GE. Ovarian cancer cell invasiveness is associated with discordant exosomal sequestration of Let-7 miRNA and miR-200. J Transl Med 2014; 12: 4.
23. Boukouris S, Mathivanan S. Exosomes in bodily fluids are a highly stable resource of disease biomarkers. Proteomics Clin Appl 2015; 9(3-4): 358-67.
24. Guo L, Guo N. Exosomes: Potent regulators of tumor malignancy and potential bio-tools in clinical application. Crit Rev Oncol Hematol 2015; 95(3): 346-58.
25. Wang N, Wang L, Yang Y, Gong L, Xiao B, Liu X. A serum exosomal microRNA panel as a potential biomarker test for gastric cancer. Biochemical and biophysical research communications 2017.
26. Li DB, Liu JL, Wang W, et al. Plasma exosomal miR-422a and miR-125b-2-3p serve as biomarkers for ischemic stroke. Current neurovascular research 2017.
27. Tanaka Y, Kamohara H, Kinoshita K, et al. Clinical impact of serum exosomal microRNA-21 as a clinical biomarker in human esophageal squamous cell carcinoma. Cancer 2013; 119(6): 1159-67.
28. Liu T, Chen G, Sun D, et al. Exosomes containing miR-21 transfer the characteristic of cisplatin resistance by targeting PTEN and PDCD4 in oral squamous cell carcinoma. Acta biochimica et biophysica Sinica 2017; 49(9): 808-16.
外泌体与肿瘤转移 外泌体（exosome）是由细胞内多囊泡体与细胞膜融合后，释放到胞外基质中的一类直径约为30-100nm的膜性囊泡，其分布和来源广泛，可由多种细胞所分泌1, 2。且其内容物丰富，携带有蛋白、脂质和核酸等，参与了如免疫应答、抗原提呈、胞间通讯、蛋白质和RNA 转运等多种生理过程，是一种重要的胞间物质和信息交流的工具3, 4。 尽管外泌体可由多种细胞类型分泌，但其数量和内容物的种类与母细胞的生理状况息息相关。研究表明，病理条件下的细胞（如肿瘤细胞）释放外泌体的水平显著增加，且外泌体的内容物组分较正常生理条件下的有所不同，这不仅强调了母细胞对外泌体内容物的靶向精密调节，也暗示了其在肿瘤形成和发展过程中的重要作用5, 6。例如，暴露于低氧环境中的乳腺癌细胞通过低氧诱导因子HIF-1α一定程度地上调了外泌体的分泌量；而低氧条件下的鳞状细胞癌细胞所分泌的外泌体中含有更高水平的与血管生成相关的蛋白7, 8。 越来越多的基础和临床研究表明，肿瘤细胞的外泌体与肿瘤的发生和恶化有关，其能够调控免疫功能，促进肿瘤血管新生和侵袭转移，甚至直接作用于其他肿瘤或非肿瘤细胞，从而影响细胞或组织的命运5。如当肿瘤外泌体与初始活化的T细胞共培养时，发现其能下调CD3ξ、JAK3的表达并介导Fas/FasL驱使的CD8+T细胞凋亡，反映出肿瘤外泌体的免疫抑制特性9。而且，肿瘤细胞外泌体介导了VEGF和CXCR4信号通路的调控，从而增强血管生成和肿瘤生长10。研究发现，外泌体通过其特定内容物能够介导肿瘤细胞迁移，如所包含的MMP-2具有降解胞外基质胶原纤维的作用11；黑色素瘤细胞的外泌体载有MET受体酪氨酸激酶，当其转移至骨髓细胞中可促进肿瘤的转移12；而体外实验发现，外泌体影响了肿瘤细胞的定向迁移13；其所包含的异常高水平microRNAs能够促进肿瘤细胞的侵袭和转移14-16。另一方面，由 1
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
虽然，已有初步研究结果解释外泌体在体内的运输途径。 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。 Cell :外泌体的研究现状与未来方向 --CQ 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。 :as- ，。?』蓄] IMF* tj 趨勰矍:魁趣 EV ZIdT dl 価 n 1 niZ pKilitatiDO Dh ml[ nDLIiLv rind 'Inhidupodiu Inr — ■I'cp - R d ■■ H I M X U I L M ■ C 石 l-rr.t&J ■■?UJ - 2 lllv IsIMF DP fCU rui Pr>>rTHlActK rwclic ifeliiblrVwwnli 一合 尹丫AgP 二帀 flf F￡i ?[i,z 号 flfUiTT'F = ji-Jllff. u- J ui' iJiiJy- ^dbidlunH' al' fairrw Vniliiv e ■ E I J 圭 c lU HHI 5 J I 二心 ft* ___ _ 常《（■ kr\.i|y b ?n —“…y 一營 V” 厂百炉L '弦f 盘*莎H p .!?■ !；；" j “ Ilk Cl*: i-TR. Illi- mi Fl i —I rr : ■:r??r F* Advances in Clinical Medicine 临床医学进展, 2019, 9(1), 1-6 Published Online January 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/249291238.html,/journal/acm https://https://www.doczj.com/doc/249291238.html,/10.12677/acm.2019.91001 Research Status and Progress of Gynecological Tumor Related Tumor Markers Min Wang, Guoqing Zhu, Yilang Zhou, Song Luo, Mei Jiang, Jing Xu* Department of Oncology, Second Affiliated Hospital of Guiyang College of Traditional Chinese Medicine Guiyang, Guiyang Guizhou Received: Dec. 9th, 2018; accepted: Dec. 31st, 2018; published: Jan. 7th, 2019 Abstract The three common malignant tumors of gynecology include cervical cancer, endometrial cancer, and ovarian cancer. At present, the early screening methods and methods for gynecological ma-lignant tumors are not mature enough, and most patients are already in the late stage of malignant tumors at the time of diagnosis. Early diagnosis of gynecologic tumors is essential, and timely di-agnosis will not only delay the optimal treatment period but will even have a greater impact on patients. This article reviews the research status and progress of common gynecological tu-mor-related tumor markers in recent years. Keywords Tumor Markers, Ovarian Cancer, Cervical Cancer, Endometrial Cancer 妇科肿瘤相关肿瘤标志物的研究现状与进展 王敏，朱国庆，周义浪，罗松，蒋梅，徐静* 贵阳中医学院第二附属医院肿瘤科，贵州贵阳 收稿日期：2018年12月9日；录用日期：2018年12月31日；发布日期：2019年1月7日 摘要 妇科三大常见恶性肿瘤包括宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢癌，目前临床上对妇科恶性肿瘤的早期筛查手段*通讯作者。 2020外泌体miRNA研究进展及诊断价值 恶性肿瘤是一个全球性的重大公共健康问题, 2018年全球约有1 819万肿瘤新增病例以及960万肿瘤死亡病例[1]。在我国, 恶性肿瘤对社会的影响也不容小觑, 肺癌、胃癌、食管癌、肝癌是我国最常见的恶性肿瘤[2]。大多数恶性肿瘤早期一般无特异性表现, 并且多数恶性肿瘤患者被确诊时已处于晚期, 失去最佳治疗时机。故早期诊断对于提高恶性肿瘤患者的生存率、减少治疗费用至关重要[3]。病理活检诊断是恶性肿瘤的金标准, 但因其有创性, 患者需承担较大的风险, 如出血、刺激肿瘤进展、转移等。现有的体液生物标志物, 如癌胚抗原和甲胎蛋白等肿瘤标志物在临床已被广泛应用, 但对肿瘤的诊断敏感性和特异性不高, 而体液中循环肿瘤细胞和游离细胞DNA 虽然可以较好地反映肿瘤的发生、发展, 但是其在体液中丰度较低, 不是微创恶性肿瘤诊断的良好生物标志物[4]。因此, 找到具有特异性强和敏感性高的恶性肿瘤生物标志物作为非侵入性诊断指标至关重要, 而近年来, 外泌体微小RNA（microRNA, miRNA）引起了越来越多的关注。 外泌体是细胞分泌并进入体液或细胞外环境的小囊泡。这些囊泡可以从供体传递到受体细胞中, 在细胞间的通讯中发挥关键作用。外泌体的内容物有不同的组分, 例如DNA、RNA、脂质和蛋白质, 其可以一定程度上反映细胞的代谢、癌变、凋亡等。miRNA是外泌体内容 物中的一种, 参与恶性肿瘤发生、发展的不同过程, 如癌细胞增殖、血管生成和肿瘤的转移[5]。由于外泌体miRNA的特性, 是恶性肿瘤诊断中极具潜力的非侵入性生物标志物之一。本文对外泌体miRNA 及其在恶性肿瘤中的作用, 外泌体miRNA在恶性肿瘤诊断中的优势与劣势作一综述。 1 外泌体miRNA及其提取方法 1.1 miRNA与外泌体miRNA 外泌体在1983年被Pan等首先发现并命名[6], 其膜是由脂质双层结构组成, 直径为30~150 nm。外泌体可由多种细胞分泌, 包括B淋巴细胞、T淋巴细胞、树突状细胞、肿瘤细胞、内皮细胞和间充质干细胞等, 并且在人体内大多体液中都可以发现外泌体的存在, 如尿液、血浆、血清、唾液、脑脊液、腹腔积液和细胞培养上清液等[7]。外泌体也是细胞之间传递信息的手段之一。在正常生理情况下, 供体细胞可以将遗传物质通过外泌体的“运输”功能转移到靶细胞, 并对靶细胞进行精确调节, 而在病理情况下, 非正常细胞也可以将其包含的病毒、miRNA和癌基因等物质转移至正常状态的细胞中, 从而导致正常细胞被感染、病变或者癌变。由于miRNA在基因表达中重要的调节作用, 所以外泌体miRNA也被广泛研究, 2007年VALADI等[8]首先发现了外泌体中存在miRNA, 并且可以转移到受体细胞中, 发挥相关的作用。到目前为止, 在外泌体中已发现2 838种miRNA, 外泌体（exosome ）是一种直径为40～100 nm 的圆形单层膜结构，可由机体中的多种细胞释放，并广泛分布于唾液、血浆和乳汁等体液当中[1]。虽然外泌体的发现已有30年的历史，但直到最近其在物质信息转运中的特殊作用才逐步被揭示出来[2]。微RNA （microRNA ，miRNA ）是一类非编码的小单链RNA ，长度在18～25个核苷酸之间，主要参与调控转录后基因的表达。最新研究显示，miRNA 与多种人类的肿瘤相关，并且在人类肿瘤的发生、诊断、治疗和预后预测中起重要作用。Valadi 等[3]研究发现，细胞分泌的外泌体中含有具有生物学活性的信使RNA （messenger RNA ，mRNA ）和miRNA 。相关研究发 肿瘤衍生外泌体传递的微RNA 在肿瘤进展中作用的研究进展 张 干1，刘彦龙1，杨艳梅2，孙梓程3，崔滨滨1 1. 哈尔滨医科大学附属肿瘤医院结直肠外科，黑龙江 哈尔滨 150081； 2. 哈尔滨医科大学肿瘤防治研究所，黑龙江 哈尔滨 150081； 3. 牡丹江市第一人民医院普外科，黑龙江 牡丹江 157000 [摘要] 外泌体的发现，尤其是其能够介导遗传物质传递这一特性解释了诸多细胞间信息传递所不能解释的病理及生理学现象。有研究提示，外泌体所传递的微RNA （microRNA ，miRNA ）可通过抑制其靶基因的转录而影响肿瘤的发生和发展。基于目前对肿瘤衍生外泌体介导的miRNA 在细胞间传递的研究进展，已经能够将其作为临床诊断分期或者评价预后的参考标准。随着研究的进一步深入，肿瘤衍生外泌体传递的miRNA 可能成为新的基因治疗靶点，将会对肿瘤的诊断和治疗带来新的方向。[关键词] 肿瘤；微RNAs ；外泌体[中图分类号] R730.231 [文献标志码] A [文章编号] 1000-7431 (2014) 12-1161-03 Advances in the role of microRNA transported by tumor-derived exosome in tumor progression ZHANG Gan 1, LIU Yan-long 1, YANG Yan-mei 2, SUN Zi-cheng 3, CUI Bin-bin 1 1. Department of Colorectal Surgery, Af ? liated Tumor Hospital, Harbin Medical University ，Harbin 150081, Heilongjiang Province, China; 2. Cancer Research Institute, Harbin Medical University, Harbin 150081, Heilongjiang Province, China; 3. Department of General Surgery, Mudanjiang First People’s Hospital, Mudanjiang 157000, Heilongjiang Province, China [ABSTRACT] The discovery of exosome which plays a special role in mediating the transfer of genetic materials, can explain many pathological and physiological phenomenon for which the classical pathway of intercellular communication can not explain. Some studies found that the process of tumor development and progression can be in ? uenced by exosome-drived microRNA through inhibiting the transcription of target genes. Based on the current knowledge of intercellular transfer of microRNAs mediated by tumor-drived-exosomes, it suggests that the tumor-drived-exosome can act as a marker in diagnosis of clinical staging and evaluation of prognosis. With the further progress in research, microRNA transferred by the tumor-drived-exosome may offer a new target for gene therapy and bring a new direction for diagnosis and treatment of tumor.[KEY WORDS] Neoplasms; MicroRNAs; Exosome [TUMOR , 2014, 34 (12): 1161-1163] [基金项目] 1. 国家自然科学基金资助项目（编号：81272704） 2. 黑龙江省自然科学基金资助项目（编号：D201149）Correspondence to: CUI Bin-bin （崔滨滨） E-mail: drcbb222@https://www.doczj.com/doc/249291238.html, Received 2014-06-03 Accepted 2014-08-05 现，外泌体展示了一种重要的细胞间通讯的媒介作用，这种作用在肿瘤细胞中尤为重要，从而使研究人员对外泌体的研究热情激增。目前有研究已经利用外泌体装载了小干扰RNA （small interfering RNA ，siRNA ），在动物体内成功实现了中枢神经系统疾病的靶向治疗[4]，从而在外泌体的应用上迈出了坚实的一步。目前外泌体已经能在多种体液中被检测到，而且体外实验证明，肿瘤细胞的外泌体分泌量远远高于正常组织细胞[5]，提示肿瘤衍生外泌体在肿瘤的发生和发展中发挥着重要的作用。本文就肿瘤衍生外泌体介导的细胞间传递的miRNA 在肿瘤发生和发展过程中的作用作一综述。1 外泌体 外泌体起源于细胞内吞系统的晚期胞内体，最初是 肿瘤2014年12月第34卷第12期 TUMOR Vol. 34, December 2014 https://www.doczj.com/doc/249291238.html, 1161 综述?Review DOI: 10.3781/j.issn.1000-7431.2014.55.Copyright? 2014 by TUMOR 341 外泌体的生物特性及在肿瘤临床诊断中的应用 陈利鹏 摘要：外泌体是生物体内广泛存在的由各类细胞释放的囊泡小体，被磷脂双分子层包裹。 里面含有蛋白和RNA等多种成分，在细胞间信息传递中扮演重要角色。具有抗肿瘤免疫、促血管新生等生理功能。在肿瘤的发生发展中起着重要的作用，特别是有携带肿瘤遗传信息、调节肿瘤微环境、促进肿瘤血管生成等效应。越来越多的研究将目光投向了利用外泌体进行疾病的诊断、预后及治疗临床应用。本文就其研究现状和在肿瘤临床诊断中的应用做简要综述。 关键词：外泌体，肿瘤，诊断，临床应用 1 外泌体简介 外泌体（exosome）是细胞向外分泌的一种囊状小泡，直径大约40-140 nm。具有脂质双层膜结构[1]。Johnstone在网织红细胞培养液中分离得到一种囊泡状的结构物质，并将其命名为外泌体（exosome）[2]。但当时研究人员认为它只是一种细胞的废弃物。 最近几年研究发现，外泌体广泛存在并分布于各种体液中，携带和传递重要的信号分子，形成了一种全新的细胞间信息传递系统，影响细胞的生理状态并与多种疾病的发生和进程密切相关。2013年，诺贝尔生理或医学奖颁发给了外泌体领域的三位科学家，使得外泌体成为医学领域研究的热点。目前外泌体研究主要集中在细胞通讯介导细胞行为、生物标志物筛选、药物载体研发三大方向[3]。 1.1外泌体的形成 真核细胞和原核细胞都能分泌细胞外小囊泡（extracellular vesicles，EVs）。在哺乳动物中，血液、淋巴液、组织液、尿液都能分离到EVs[4]。细胞向外分泌的膜性小囊泡有多种，包括微泡（microvesicle）、凋亡小体和外泌体。微泡是细胞胞体直接出芽，脱落后形成的细胞外囊泡，直径约50-1000 nm。凋亡小体则是细胞凋亡时产生的囊泡，一般直径在500-2000 nm。外泌体是通过细胞内体途径生成，首先是细胞内内溶酶体微粒体内陷，形成多囊泡小体（multi-vesicle body ，MVBs），在刺激作用下，多囊泡小体与细胞膜融合，然后将小体内的囊泡释放到细胞外，即为外泌体。外泌体大小均一，直径一般在40-140 nm[5]。 一网打尽| 外泌体miRNA研究策略、经典案例、数据库 2013年，美国、德国3位科学家凭借他们所发现的细胞囊泡运输的调节机制，荣获2013年诺贝尔生理学或医学奖。细胞分泌的外泌体通过携带生物分子（蛋白质、miRNAs、DNA 和非编码RNAs）在细胞囊泡运输中发挥不可或缺的作用。外泌体在肿瘤等疾病的基础研究、转化应用和诊断治疗中呈现巨大潜力，许多外泌体miRNA作为肿瘤标志物陆续被发现，研究热度、paper数量皆是蹭蹭上涨。在国自然项目中，外泌体的中标项目及资助金额也是持续飙升，可谓是当之无愧的“国自然宠儿”。 这时候您可能会说“我的研究用不上外泌体”，又或者说“我的课题与外泌体无关”。然而事实并非如此，外泌体并不是一个终极分子或终极蛋白，它的真实身份是一个单位，一种细胞与细胞的沟通形式。因此，几乎所有生物医药研究领域，从外泌体的角度进行挖掘将是一个全新的视野！本文将以外泌体miRNA研究为例，包括其研究策略、经典案例、多种数据库向科研君们一一阐述，助您获得新思路。 研究策略 策略一：生物标志物 外泌体存在于各种体液（如血液和尿液）中，外泌体中的生物标志物具有检测方便、伤害小的特点。外泌体miRNA作为生物标志的研究有很多，课题设计思路主要如下 寻找生物表型、选择样本 收集外泌体，提取总RNA或miRNA 高通量测序筛选具有差异表达的miRNA 用qPCR等方法验证筛选 结合临床鉴定结果（用这些miRNA判断未知样本的状态，再与临床或生理鉴定结果比对，确定与临床结果相符度高的miRNA） 以上是外泌体miRNA的简单研究思路，即发现不同样本中有差异的miRNA，再用此miRNA 去判断未知样本的状态，验证其作为标志物的成功率。这种课题设计比较简单，属于短平快类的课题。Paper影响因子可能不高，但如果样本量充足、逻辑严密、再带些下游功能实验的话，也可发不错的期刊。 注意点：研究的miRNA是在外泌体中，而非其他囊泡。 案例1 ??外泌体（Exosome）发现于1986年，是一种直径约30~100nm的双层膜囊泡状结构小体，可由机体内多种细胞如免疫细胞、干细胞、心血管细胞、网织红细胞、血小板、神经细胞和肿瘤细胞等主动分泌产生，广泛分布于外周血、尿液、唾液、乳汁、腹水、羊水等体液中。 外泌体携带大量特异性的蛋白质（如细胞因子、生长因子）以及功能性的mRNAs、miRNAs等生物活性物质，在体内参与细胞通讯、细胞迁移、促血管新生和抗肿瘤免疫等生理过程，与多种 疾病的发生和进程密切相关[1][2]。由于外泌体的特殊结构和功能，使得它具有潜在的应用价值，一方面可以作为诊断多种疾病的生物指标，另一方面也可以作为治疗手段，未来有可能作为药 物的天然载体用于临床治疗。 外泌体的分离纯化一直是科研工作者关注的问题，获得高纯度的外泌体对后续的研究至关重要。据了解，目前人们多采用超速离心、免疫磁珠、超滤、沉淀或试剂盒等方法实现外泌体的提取 分离： 1、超速离心法（差速离心） 超离法是最常用的外泌体纯化手段，采用低速离心、高速离心交替进行（如图所示），可分离 到大小相近的囊泡颗粒。超离法因操作简单，获得的囊泡数量较多而广受欢迎，但过程比较费时，且回收率不稳定（可能与转子类型有关），纯度也受到质疑；此外，重复离心操作还有可 能对囊泡造成损害，从而降低其质量[3]。 2、密度梯度离心 在超速离心力作用下，使蔗糖溶液形成从低到高连续分布的密度阶层，是一种区带分离法。通 过密度梯度离心，样品中的外泌体将在1.13-1.19g/ml的密度范围富集。此法获得的外泌体纯度较高，但步骤繁琐，耗时。 3、超滤离心[4] 由于外泌体是一个大小约几十纳米的囊状小体，大于一般蛋白质，利用不同截留相对分子质量(MWCO)的超滤膜对样品进行选择性分离，便可获得外泌体。超滤离心法简单高效，且不影响外泌体的生物活性，是提取细胞外泌体的一种新方法。 4、磁珠免疫法 外泌体表面有其特异性标记物（如CD63、CD9蛋白）[5]，用包被抗标记物抗体的磁珠与外泌体 囊泡孵育后结合，即可将外泌体吸附并分离出来。磁珠法具有特异性高、操作简便、不影响外 泌体形态完整等优点，但是效率低，外泌体生物活性易受pH和盐浓度影响，不利于下游实验，难以广泛普及。 5、PEG-base沉淀法妇科肿瘤相关肿瘤标志物的研究现状与进展
2020外泌体miRNA研究进展及诊断价值
肿瘤衍生外泌体传递的微RNA在肿瘤进展中作用的研究进展_张干
外泌体的生物特点及在肿瘤诊断中的应用
一网打尽 - 外泌体miRNA研究策略、经典案例、数据库-2019.12.17
外泌体提取方法比较
相关主题
文本预览