本文由细胞培养俱乐部转载（来源：exosomes）
转载仅作观点分享，版权归最初的原作者所有
如有侵犯版权，请及时联系小编
撰文丨exosomes
责编丨刀刀
导读
纳米尺寸（30-nm）的胞外囊泡“外泌体”由细胞分泌，用于在正常和病理条件下的细胞间通信。外泌体携带来自起源细胞的生物大分子，因此能代表细胞的分子生物学印记。肿瘤来源的外泌体或TDEx通过转移大分子局部以及远端转移部位调节肿瘤微环境。由于其生物稳定性，TDEx是癌症患者中生物标志物的丰富来源。在癌症诊断中，能基于TDEx的液态活检进行肿瘤分型，并且可以通过发现新的外泌体诊断方法来促进治疗效果的监测。因此，有效和特异性捕获外泌体作为准备扩增的生物信息;例如，DNA，RNA，miRNA可以诊断癌症。在这次回顾性研究中，作者讨论了外泌体分离方法的进展，外泌体生物标志物和在癌症诊断、治疗中TDEx衡量肿瘤异质性的潜力。
外泌体的起源
外泌体首先由约翰斯通提出，并称其为网织红细胞来源的膜体。每个真核细胞分泌的纳米尺寸的双膜囊泡称为外泌体的。这些细胞邮差是细胞间通讯的基础，它通过转移稳定包装在其膜内的生物大分子货物（例如蛋白质，脂质和RNA）来实现。外泌体发源于多泡体（MVB）内部，它是出芽的腔内泡（ILV）。胞吞作用，MVBs形成和随后与质膜与分泌物的融合的顺序发生使得外泌体从原始细胞中释放。一旦成熟，MVB可以融合溶酶体，或与质膜一起释放外泌体到细胞外。
类似于其他内体途径，外泌体被鸟苷三磷酸酶或GTP酶蛋白的Rab家族促进。Rab蛋白质控制对接，和MVBs在质膜的融合一起，指导从高尔基体到MVBs的水泡运输。并且，外泌体释放是pH依赖性过程，在低pH下，外来体释放的概率增加，受体细胞的细胞摄取率增加。由于其普遍存在的性质，外泌体存在于各种体液中，例如支气管肺泡液，脑脊液，血液，尿液，唾液，母乳，羊水，精液和滑液。
Figure1.外泌体的生物来源。外泌体通过胞内通路即MVB内部的管腔内泡产生。在ESCRT的帮助下装载内容物，Rab蛋白质在外泌体的分泌中发挥重要作用。
ESCRT：运输所需的胞内分选复合物;ILV：腔内泡;MVB：多泡体。
癌症诊断中的外泌体—移动的肿瘤异质性＆个性化治疗的生物标志物
癌症异质性是肿瘤生长的基础。遗传和表型独特的癌细胞构成肿瘤。肿瘤内异质性或患者肿瘤中多样性肿瘤细胞克隆的存在是癌症的主要治疗阻碍因素之一。常规的肿瘤诊断方法例如活组织检查，血液分析由于固有的局限性不能捕获肿瘤异质性。例如，侵入性手术活检提供了使用肿瘤小区域的诊断，并不能代表全部肿瘤。尽管如此，通过病理检测肿瘤突变有助于肺癌患者个性化治疗的发展，并有助于提高生存率。
血清生物标志物（例如，DNA，RNA，蛋白质）检测是用于发现肿瘤突变的半侵入性方法，研究肿瘤蛋白质组的癌症特异性微小RNA。然而，由于这些标记具有有限的半衰期，并且易于被血液中的酶（核酸酶，蛋白酶）降解，因此它们通常不成为用于个性化诊断的方法。因此，我们迫切需要发现在血中被保护且丰富且随着肿瘤生理学而改变的新型生物标志物。肿瘤外泌体是稳定的，半侵入性的，可检测肿瘤异质性的，可用于个性化诊断和治疗。
Figure2.在外泌体中捕获移动的肿瘤异质性-遗传表型多样性。
肿瘤分泌的外泌体和无细胞大分子（DNA，RNA，蛋白质）存在于患者的血液循环中。
（A）依赖组织活检是主观的和非代表性的，它只反映了肿瘤异质性的一部分。（B）通过基于血液/血清的肿瘤生物标志物/突变的液态活检不能捕获异质性，因为核酸物质半衰期短且在血液循环中被酶促降解。因此，可能需要相对大的样品量才能处理。
（C）外泌体携带被释放到循环中的被膜保护的生物大分子。由于每个肿瘤细胞分泌的外泌体存在于血液中，它们的特异性富集具有大量的异质性，能更好的用于个性化治疗。因此，外泌体诊断作为优秀的工具，允许实时捕获肿瘤异质性。
血液中移动的异质性或肿瘤衍生的外泌体（TDEx）的存在不仅提供癌症诊断，还可以进行实时治疗效果监测。离体生物标记物的稳定性对于接下来的分析是至关重要的。在Boukouris等人的一项研究中，作者证明外泌体在-80℃是高度稳定的。TDEx含有DNA，RNA蛋白质，这是良好的生物标志物资源，因为它们能在疾病进展期间反映肿瘤病理生理学。来自TDEx的细胞系和患者体液含有肿瘤特异性基因组突变，例如黑素瘤中的BRAF突变，NSCLC中的EGFR突变和肺癌中的KRAS，p53突变。TDExDNA检测是通过质谱或western印迹的测序仪器。因此，TDEx蛋白质分析昂贵耗时。同样，TDEx富集的miRNA是潜在的生物标记来源。重要的是，从TDEx分离的miRNA可以通过PCR的方法扩增。因此，使TDEx分析成为肿瘤诊断、检测肿瘤异质性、监测实时治疗效果的一个很好的工具。在多种癌症中，TDExmiRNA具有肿瘤特异性的miRNA转录产物或新的外泌体miRNA种类。
Figure3.外泌体中生物标志物鉴定的技术和经济可行性。
（A）基于DNA的诊断主要取决于下一代测序平台，并且允许基于患者肿瘤的突变谱的个性化治疗，例如EGF受体突变，外来体中存在的HER突变。
（B）外来体蛋白分型允许新的信号分子，效应物蛋白鉴定和候选药物靶标预测开发抗癌分子。
（C）PCR辅助的癌症特异性mRNA，外显子中的miRNA鉴定或RNA测序允许通过用于治疗反应预测的转录组研究实时监测疾病进展。
总结：
肿瘤外泌体作为个体化治疗的潜在生物标志物
?肿瘤驱动的外泌体（TDEx）是生物标志物的丰富来源，包括生物大分子，例如DNA，RNA，原始细胞来源的蛋白质。
?TDEx包含突变受体，癌蛋白，疾病特异性微RNA，mRNA和突变DNA类型。
?TDEx内容物是动态的，随患者的治疗而变化。这可以对患者预后进行实时疾病监测和药效预测。
TDEx分离及其内容物分析方法
?使用多种TDEx分离方法，包括超速离心，密度梯度离心，免疫亲和力，分离，微流体装置捕获和基于纳米技术的传感器。
?下一代测序技术能够检测出突变DNA是TDEx，尽管非常昂贵，并且在样本少情况下不可用。TDEx蛋白质通过质谱或Western印迹进行处理，用来验证癌蛋白的存在。此外，蛋白质分析可能会耗时。RNA种类（miRNA和mRNA等）可以用PCR方法简单地检测，并且对于个性化治疗和诊断是很好的。
TDEx作为肿瘤中的移动异质性
?肿瘤是异质的，并且包含遗传上和功能上不同的细胞克隆。
?肿瘤细胞分泌生物大分子，除了有限的半衰期之外，无细胞的DNA，RNA和蛋白质易在血液循环中降解。因此，这不适合捕获肿瘤的异质性。
?肿瘤细胞分泌的TDEx在循环中是稳定的，并且可以使用确定的外泌体分离方法捕获。TDEx的肿瘤特异性表面蛋白（例如EpCAM，前列腺特异性抗原，EGF受体）或生物物理性质使得能从多个TDEx群体获得异质DNA，RNA，蛋白质种类，并用此使用液体活检确定肿瘤异质性。
－［THEEND］－
▼点击文字查看相关文章
CAR-T
StemCell
iPSCs丨NK
PD-1
Crispr
NgAgo丨AAV
细胞培养俱乐部
—聚焦基础免疫与临床转化的分享平台—
声明：本文仅代表作者个人观点，与细胞培养俱乐部无关。本平台文首处注明来源的文章均转载于其他媒体平台，转载仅供观点分享，版权归属于原作者所有。转载的文章其原创性以及文中陈述文字和内容未经本北京最好白癜风医院哪家好北京最好白癜风医院哪家好
转载请注明地址:http://www.cdlawyers.net/zlby/6874.html
