外泌体在肿瘤生物治疗中的研究进展_万双双
外泌体在肿瘤中作用的研究进展
Putz [13] 等的研究发现ꎬ正常细胞中存在抑癌基
殖和产科相关病症ꎮ Cabral [25] 等还证明了来源于干
细胞或者祖细胞的外泌体有利于促进创面愈合ꎬ为创
因 PTENꎬ并且可以通过外泌体将其传递至正常细胞
伤的修复提供了新思路ꎮ 除此之外ꎬBussolati [26] 等鉴
和癌症细胞中ꎬ通过阻断一系列与肿瘤形成有关的信
细胞也可通过外泌体向靶细胞传递内含物ꎬ继而引发
正常细胞的感染ꎬ使其生理活动发生变化 [9] ꎮ 不同
细胞分泌的外泌体具有不同的功能ꎬ如免疫细胞分泌
的外泌体 能 够 参 与 自 身 的 免 疫 性 疾 病 和 感 染 性 疾
病 [10 ̄11] ꎬ肿瘤细胞产生的外泌体具有促进肿瘤侵袭
和转移的能力 [12] ꎮ
2 外泌体与肿瘤和肿瘤转移
肿瘤的发生发展和转移过程涉及了癌基因、抗癌
基因和一系列的调节因子等多因素、多步骤的调节ꎮ
除了一些肿瘤转移的诱导因子如 Snai1、TGF ̄β 等ꎬ外
泌体也参与了肿瘤细胞的形成发展和转移ꎮ 但与诱
第 6 期 缪志敏ꎬ等. 外泌体在肿瘤中作用的研究进展
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导因子不同的是ꎬ外泌体在肿瘤的发生发展及肿瘤转
第 40 卷 第 6 期
吉 林 医 药 学 院 学 报
Vol. 40 No. 6
2019 年 12 月
外泌体功能与临床应用研究进展
外泌体功能与临床应用研究进展
外泌体是由细胞分泌的膜性囊泡,是细胞间通讯的重要介质,参与到细胞间生物信号的传递。目前有5种公认且较为常用的提取外泌体的方法。外泌体在临床疾病研究中突破性的进展主要体现在外泌体参与肿瘤疾病的进展、外泌体中的核酸或蛋白可以作为疾病的分子标志物、外泌体可以作为药物的载体进行靶向治疗等方面。外泌体在疾病中行使的功能使其极具向临床应用的优势。本文主要从外泌体的发现、提取方法优缺点及其在临床疾病功能的研究进展这三个方面加以阐述。
标签:外泌体;提取方法;外泌体与临床疾病
1983年,外泌体首次于绵羊网织红细胞中被发现[1-2],1987年Johnstone 等[3]将其命名为“exosome”。研究者最初认为外泌体是一种实验的人工制品、废物或死细胞的残留物[1]。到20世纪90年代,Zitvogel等[4]和Raposo等[5]发现外泌体很可能是细胞间相互交流的一种新方式。2007年,Valadi等[6]发现外泌体内携带有核酸(mRNA、microRNA等)和蛋白质,并可以被其他细胞捕获。这一系列的突破性发现打开了外泌体研究的新篇章。目前,外泌体提取方法各具特色,并能够得到用于研究的外泌体,因此外泌体研究在近几年呈现指数型上涨。外泌体在临床疾病方面也有较多突破性的报道,这种纳米级的小分子有希望替代细胞治疗投入到临床应用之中。
1 外泌体定义与提取鉴定方法
外泌体是携带核酸和蛋白质的直径为30~150 nm的膜性囊泡,外泌体表面表达CD63、CD9、CD81等表面标志物。胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)为细胞分泌的由膜包裹的囊泡统称为胞外囊泡,其包括外泌体、外膜泡、微泡、微粒、凋亡小体和其他EV亚群。外泌体起源于质膜循环途径中的膜腔或早期胞内体,这些膜腔或早期胞内体向内凹陷形成管腔内膜泡,进一步发展成为多泡小体,多泡小体在细胞内分子马达的牵引下与细胞表面融合,最终分泌出去[7]。基于外泌体的物理化学和生物化学性质,已经开发了许多用于分离外泌体的技术。
外泌体在疾病治疗中的应用
外泌体在疾病治疗中的应用外泌体,在过去几年中陆续被发现,并且在研究领域中开始占据了越来越重要的位置。作为一种特殊的小体泡,外泌体主要是由细胞内部释放出来,并且在细胞外面形成的。这些外泌体具有很强的生物活性,因此在医疗领域中的应用可以说是变得越来越受到人们的重视。在下面的文章中,我们将会详细探讨外泌体在疾病治疗中的各种应用。
一、治疗癌症
很多人都知道,癌症的治疗一直以来都是非常困难的,只有少数几种疾病可以通过传统的治疗方法来治愈。但是,在外泌体的研究领域中,科学家们发现外泌体对于癌症治疗非常有用。比如说,某些类型的外泌体可以被用来攻击癌症细胞,因为这些外泌体可以带有具有生物活性的物质,从而可以控制和干扰癌症细胞的生长和扩散。
此外,一些针对肺癌和乳腺癌的实验也证明了外泌体的疗效。利用一些与葡萄糖有关的扩散因素,科学家们发现可以促使外泌体和癌症细胞产生互作,从而使外泌体扮演一种新的治疗角色。而且,我们知道这些扩散因素在癌细胞中非常常见,而在正常细
胞当中则非常罕见,也就是说这种疗法对于患者来说是比较安全的。因此,外泌体的研究仍然在继续。
二、治疗神经退行性疾病
另外一种疾病的治疗方法涉及到了神经系统。神经系统对于我们的身体来说扮演着非常重要的角色,但是当我们的神经系统受到损伤时,很难治愈。这一方面是因为神经系统过于复杂,而且很难穿过我中枢神经系统屏障进行治疗。但是,外泌体可以为这一问题提供答案。
神经干细胞的功能就是为神经系统的治疗提供了基础。然而,神经干细胞的应用仍然受到限制,其原因在于神经系统的屏障不允许过多的干细胞进入神经组织。不过,科学家们发现,将神经干细胞放入外泌体中可以提高干细胞在神经系统中的分布和浸润(译注:也就是可以越过中枢神经系统屏障),从而使这种治疗方法成为了一个有希望的方案。
细胞外泌体对肿瘤治疗的意义
细胞外泌体对肿瘤治疗的意义随着生物医学研究的不断深入,越来越多的研究者开始关注细胞外泌体在肿瘤治疗中的应用前景。细胞外泌体是一种由细胞内膜包裹的小囊泡,其中包含了丰富的生物学信息,如蛋白质、RNA、miRNA等。在细胞外泌体释放过程中,这些生物学信息得以以一种有效的方式被传递到周围组织和细胞中,从而发挥其多种生物学功能。目前的研究显示,细胞外泌体在肿瘤治疗中的应用前景非常广阔。
一、诊断和疾病监测
细胞外泌体的丰富量和多样性意味着它们对于肿瘤诊断和疾病监测有着显著的潜力。许多研究已经发现,细胞外泌体中含有一系列特异性标志物,可以帮助研究者识别出特定肿瘤的类型和发展阶段。例如,肾癌患者的细胞外泌体中含有较高的HMGA2蛋白、MALAT1 RNA和miR-10-5p,而恶性黑色素瘤患者的细胞外泌体则具有较高的脱氧核糖核酸B细胞激活因子(BAFF)水平。
此外,研究表明,细胞外泌体也可以被用作疾病监测的工具。例如,通过监测细胞外泌体中特定蛋白质的水平,可以及早检测
出肿瘤复发和转移。同样地,通过监测细胞外泌体中特定miRNA 水平的变化,也可以预测肿瘤的治疗效果和预后。
二、药物传递
细胞外泌体不仅可以用于诊断和监测,还可以作为一种有效的药物传递系统。与其他纳米粒子或脂质体相比,细胞外泌体具有很多优点,如稳定性、生物兼容性和选择性等。通过在细胞中制备包含特定药物的细胞外泌体,这些药物得以在体内或体外被释放出来,促进肿瘤治疗效果。有关细胞外泌体作为药物传递系统的研究已经取得了一些有希望的结果。例如,赖氨酸阴离子载体封装的miRNA通过文献报道信使阻抑转录因子(TRIM)1家族的表达,从而增强肝细胞癌细胞对沙利度胺的敏感性。将三磷酸腺苷(ATP)酰化聚合物封装进细胞外泌体中,并联系了与终末融合的泡依赖性蛋白质(SNAREs),从而提高了细胞外泌体对癌细胞的内吞摄取,并诱导了肿瘤细胞凋亡。
外泌体在胰腺癌中的研究进展
世界最新医学信息文摘 2019年第19卷第57期
69
投稿邮箱:sjzxyx88@
外泌体在胰腺癌中的研究进展
钱晓炜
(扬州大学医学院,江苏 扬州)
摘要:外泌体是直径为40-100nm 的由细胞分泌至细胞外液中的小囊泡,其广泛分布于机体各组织、器官及体液中。外泌体的囊泡内
含有多种蛋白质、脂质、糖类和核酸等生物信息分子,外泌体可以通过将这些生物信息分子靶向转移至受体细胞内来调节和影响受体细胞的生理功能。随着我们对外泌体的研究越来越多,发现外泌体不仅参与和影响人体内分泌平衡和各项生理功能,还在肿瘤的发生、转移及治疗等过程中发挥重要的作用。胰腺癌是一种发病隐秘、早期易转移、预后极差的消化道恶性肿瘤,外泌体作为目前研究的一大热点,发现参与胰腺癌的发生、早期转移、化疗耐药、免疫逃逸等多个重要过程。本文着重阐述了目前外泌体在胰腺癌中的研究进展,为胰腺癌的早期诊断和治疗提供可靠的依据。
关键词:外泌体;胰腺癌;miRNA 及mRNA ;血清肿瘤标志物;转移;免疫;化疗;预后
中图分类号:R739.41 文献标识码:A DOI: 10.19613/ki.1671-3141.2019.57.035
本文引用格式:钱晓炜.外泌体在胰腺癌中的研究进展[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(57):69-70.
·综述·
0 引言
胰腺癌是一种恶性程度极高,诊治十分困难的消化道恶性肿瘤,具有发病隐秘、早期易转移、预后差等特点。研究发现外泌体会参与胰腺癌发生、早期转移、化疗耐药、免疫逃逸等多个过程。现对外泌体在胰腺癌中研究进展进行阐述。
外泌体的生物学特性及临床应用的研究进展
目录
01 一、外泌体的基本特 性
02
二、外泌体在临床应 用中的研究进展
03 三、未来展望
04 结论
05 参考内容
外泌体是细胞分泌的一种微小膜泡,它们携带着多种生物活性分子,如蛋白 质、核酸和磷脂等,在细胞间进行信息交流和物质交换。近年来,外泌体在医学 和基础科学领域的研究取得了显著进展,本次演示将对外泌体的生物学特性及临 床应用进行简要概述。
谢谢观看
2、基础科学领域的研究进展 (1)细胞通信:外泌体在细胞间信息交流中 发挥重要作用。它们可以携带多种信号分子,如microRNA、蛋白质和磷脂等,从 而影响受体细胞的功能和行为。研究外泌体在细胞通信中的作用对于揭示生命活 动的调控机制具有重要意义。
(2)免疫调节:外泌体在免疫调节中也起到关键作用。它们可以作为抗原 或免疫调节分子的载体,参与免疫细胞的激活、分化和功能调节。此外,外泌体 还可以抑制免疫反应,对维持免疫平衡具有重要作用。
2.组织修复
外泌体在组织修复中发挥关键作用。在创伤和炎症等情况下,细胞会分泌外 泌体,它们可以刺激组织再生和修复。例如,成纤维细胞分泌的外泌体含有多种 生长因子和细胞因子,可以促进受损组织的修复。此外,外泌体还可以调节免疫 应答,抑制炎症反应,促进伤口愈合。
3.神经系统
外泌体在神经系统中也发挥重要作用。它们可以作为神经递质或调质的储存 和释放部位,参与神经信号的传递。此外,外泌体还可以调节突触可塑性和神经 细胞生长,参与学习和记忆等认知过程。研究表明,外泌体还与阿尔茨海默病、 帕金森病等神经退行性疾病的发生发展密切相关。
外泌体作为新型治疗手段的研究
外泌体作为新型治疗手段的研究
随着科技的不断进步,越来越多的新型治疗手段被研究出来,其中外泌体作为
一种新兴的治疗手段,受到了科学家们的广泛关注。外泌体是一种由细胞分泌出来的纳米级贝壳结构的小囊泡,内部含有具有生物活性的基因信息和蛋白质等分子物质。近年来,外泌体在治疗癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等方面的应用研究也得到了广泛的关注。
外泌体作为新型的治疗手段,有着许多独特的特性。首先,作为一种纳米级的
小囊泡,外泌体能够穿透生物膜,有效地将其内部的物质传递到细胞内。其次,外泌体内部含有多种生物活性物质,如蛋白质、mRNA、miRNA、DNA等,这些生
物活性分子可以被利用来转化细胞功能或修饰基因表达。最后,由于外泌体来源于自体细胞,也不涉及使用外来材料或免疫反应问题,因此具有良好的安全性和免疫学适应性。
在治疗癌症方面,外泌体已被证实具有抗癌活性。研究人员发现,肿瘤细胞和
其他细胞相比,分泌的外泌体数量更多,且含有更多的生物活性物质和生长因子,这些物质具有促进肿瘤细胞增殖和侵袭的作用。因此,通过拦截肿瘤细胞分泌的外泌体或直接给予患者来源于其他细胞的外泌体,可以达到治疗癌症的效果。例如,研究人员发现通过注射来源于骨髓间充质干细胞的外泌体,可以抑制恶性胶质瘤的生长,并提高患者的存活率。
在治疗心血管疾病方面,外泌体也具有广泛的应用前景。心肌缺血后心肌细胞
将大量释放外泌体,其中包含补体激活物和血小板激活因子等生物活性物质。通过注射来源于心肌细胞外泌体的治疗方法可以提高心肌细胞的功能和心脏的整体状态。同时,研究人员也发现,通过从骨髓间充质干细胞收集分离出的外泌体可以改善心血管纤维化、促进血管新生和心肌再生,从而有效改善心血管的健康状况。
外泌体在疾病诊断及治疗中的应用研究
外泌体在疾病诊断及治疗中的应用研究
外泌体,是指细胞排泄出来的一种小型囊泡,直径约30-100纳米,包含了一些特殊的蛋白质、RNA、DNA等成分,能够在不同细胞之间传递信息,并发挥着重要的生物学功能。近年来,随着对外泌体领域的深入研究,人们对于外泌体在疾病诊断及治疗等方面的应用前景越来越看好。
外泌体在疾病诊断中的应用
外泌体可通过很多方式参与生命活动,如调节免疫应答、转移肿瘤细胞、介导神经细胞间的信号传递等,而这些功能正是其在疾病诊断中的应用所需要的。外泌体中包含了大量的生物标志物,它们可以从体液中轻易地被分离和检测出来,从而实现对相关疾病的快速诊断和监测。例如,一些研究表明,肿瘤患者的血液中的很多生物标志物,都能从体液中的外泌体中检测出来,而且具有很高的特异性和灵敏度,因此可广泛应用于肿瘤早期诊断和预后评估。此外,外泌体对于某些疾病的诊断也非常具有潜力,如外泌体中的尿酸酶可以用于肾脏疾病的诊断,而外泌体中的巨噬细胞表面标志物则可以用于判断阿尔茨海默病的发生和发展。
外泌体在疾病治疗中的应用
除了在诊断方面具有很高的应用价值外,外泌体在疾病治疗中也具有着很强的潜力。研究表明,外泌体可以作为一种有效的药物递送方式,将药物以一定的方式装载在外泌体中,从而实现目标指向性递送。由于外泌体的小体积和可渗透性,使其能够在体内自由穿越组织屏障和血脑屏障,从而使药物达到作用部位,以此来有效地治疗疾病。例如,一些病理情况需要刺激细胞生成血管,此时可以采用外泌体来实现,外泌体中的一些生长因子可以刺激细胞生成血管,从而让组织得到足够的营养和氧气进行修复和生长。同时,外泌体还可以作为一种新型细胞治疗方式,将外泌体注射到具体位置或经口摄入,使其与宿主免疫系统进行互动,从而实现治疗效果。
外泌体的研究进展
外泌体的研究进展
一、本文概述
随着生物医学研究的深入,细胞间的信息交流机制逐渐成为研究的热点。作为细胞间交流的重要载体,外泌体(Exosomes)的研究在近年来取得了显著的进展。本文旨在综述外泌体的基本特征、生物学功能及其在疾病诊断和治疗中的应用,同时探讨当前面临的挑战和未来的发展趋势。
我们将简要介绍外泌体的定义、结构特点以及产生机制,帮助读者理解其作为细胞间信息传递的重要角色。接着,我们将重点讨论外泌体在肿瘤、心血管疾病、神经退行性疾病等医学领域的研究进展,包括外泌体在疾病发生发展中的作用机制,以及作为疾病标志物的潜力。我们还将关注外泌体在疾病诊断和治疗中的应用前景,如作为药物递送载体、肿瘤疫苗以及生物标志物等方面的研究。我们将对当前外泌体研究面临的挑战和未来的发展方向进行深入探讨,以期为推动外泌体在生物医学领域的应用提供有益的参考。
二、外泌体的结构与功能
外泌体是一种由细胞主动分泌的,直径约为30-150纳米的膜性囊泡,普遍存在于各种体液中,包括血液、尿液、乳汁、脑脊液和细胞培养基等。这些囊泡在细胞间的物质传递、信息交流以及免疫反应等方面发挥着重要作用。近年来,随着外泌体研究的深入,其独特的结构和功能逐渐被人们所揭示。
结构上,外泌体由磷脂双分子层膜包裹着内部的水溶液组成,其膜上嵌有多种蛋白质,包括四跨膜蛋白、热休克蛋白、整合素等。这些蛋白质不仅参与外泌体的形成和分泌过程,还负责将外泌体与靶细胞进行特异性结合,实现精准的物质传递。外泌体的膜上还含有丰富的糖类和脂质,这些成分对于外泌体的稳定性和功能也至关重要。
外泌体 应用 案例
外泌体应用案例
外泌体应用案例:利用外泌体防治癌症
外泌体是一种由细胞分泌的双层脂质囊泡,其大小约为30-150 nm,内部含有多种生物学分子,如蛋白质、RNA和DNA等。近年来,外
泌体受到广泛关注,因为它们可以通过循环系统和淋巴系统传递信息,从而影响细胞功能和疾病进程。
在癌症治疗中,外泌体已经被证实可以作为新型的治疗手段。有研究
显示,癌细胞分泌的外泌体可以形成良性微环境,从而促进癌细胞的
生长和扩散。因此,研究人员可以使用外泌体来破坏这种微环境,从
而防治癌症。
下面是一个利用外泌体防治癌症的案例:
研究人员从正常肾脏细胞中提取外泌体并将其注射到小鼠体内,发现
外泌体可以抑制癌细胞的生长。他们接着将外泌体与一种药物,紫杉
醇(paclitaxel)结合起来。通过结合,外泌体可以将药物输送到肿瘤细胞内,从而抑制肿瘤的生长。
这项研究取得了良好的治疗效果。在小鼠身上进行的实验中,使用外
泌体输送的化疗药物比单独使用化疗药物的效果更好,也使得副作用更小。在细胞水平上,研究人员还发现,由于外泌体可以促进药物的内吞作用,因此药物在癌细胞内的浓度要高得多。
此外,在临床前试验中,研究人员还进行了一项实验,即使用外泌体输送的生物学成分来抑制癌症。结果表明,使用外泌体输送的miRNA 和siRNA可以降低蛔虫细胞癌的发生率。
这项研究表明,外泌体可以作为一种治疗癌症的手段。将药物和其他生物学成分输送到癌细胞内,可以有效地抑制癌症的生长和扩散。这一研究也证明了外泌体输送的药物对治疗癌症具有良好的前景,同时也说明了外泌体在未来癌症治疗中的广阔应用前景。
国内外泌体领域进展总结(2022年1月)
国内外泌体领域进展总结(2022年1月)
1月份国内新出的细胞外囊泡/外泌体领域论文不完全统计有311篇。IF>10的有35篇。再创历史
新高!
本期主要内容包括:外泌体介导的巨噬细胞免疫抑制极化、唾液外泌体tsRNA组合作为食管癌
液体活检标志物、结直肠癌细胞EVs重塑肿瘤微环境促进肝转移的新机制、囊泡递载circDYM缓解小鼠抑郁样行为、纳米材料药物递送系统抑制肿瘤干细胞、肿瘤外泌体诱导免疫抑制性巨噬
细胞促进肝内胆管癌进展、结直肠癌EVs通过上调肿瘤相关巨噬细胞中PD-L1的表达来促进肿瘤免疫逃避、工程EVs抑制胶质母细胞瘤中的免疫检查点、基于治疗性外泌体的自导向纳米载体鼻内给药协同治疗帕金森病、外泌体多功能水凝胶加速骨折修复、具有抗外泌体PD-L1增强铁死亡的光疗金属酚网络用于协同免疫治疗等方面内容。内容十分丰富,不容错过。全部文献列表及
部分文章原文可在外泌体之家论坛同名贴下下载。
1.山东大学齐鲁医院神经外科李刚教授团队:WSR1诱导的circNEIL3通过稳定IGF2BP3促进胶质瘤进展和外泌体介导的巨噬细胞免疫抑制极化
Pan, Z., et al. (2022)."EWSR1-induced circNEIL3 promotes glioma progression and exosome-mediated macrophage immunosuppressive polarization via stabilizing IGF2BP3."
MolCancer 21(1): 16. IF=27.401
外泌体在肿瘤发生和转移中的作用与机制
外泌体在肿瘤发生和转移中的作用与机制
外泌体,在细胞间传递信息的过程中扮演着非常重要的角色。它们是由细胞分
泌的一种类似于囊泡的小包裹,可通过细胞间互相传递,从而影响不同细胞的行为和物质基础,因此被誉为“细胞外信使”的重要篇章之一。近年来,研究表明,外泌体在肿瘤发生和转移过程中扮演着极其重要的角色。
一、外泌体在肿瘤发生和转移中的作用
1. 外泌体在肿瘤基因调控中的作用
外泌体可通过将DNA,RNA及蛋白质包裹起来运输到细胞间,影响细胞内基
因表达。其中的microRNA (miRNA)特别重要,因为它们可以通过外泌体等途径来
传递并调节基因表达,而它们的目标基因常与体内调节肿瘤发生和转移相关的信号通路有关。研究表明,与正常细胞相比,肿瘤细胞中miRNA的表达水平不同,由
此导致了miRNA的不同外泌体的不同数量和组成的不同。同时,它们还可以进一
步调节肿瘤相关基因的表达,从而影响细胞的行为和特性,促进肿瘤的发生和转移。
2. 外泌体在改变肿瘤微环境中的作用
肿瘤微环境里存在大量的不同类型的细胞,如血管内皮细胞、巨噬细胞、纤维
芽细胞、淋巴细胞、肿瘤相关的其他细胞等,这些细胞之间、与肿瘤细胞之间通过复杂的信号网络相互作用。而外泌体的不同组成与种类可影响微环境的组成和性质,如一些肿瘤细胞外泌体中含有大量的高度活性factors的包被物(microvesicles)有望
促进微环境pH值的降低,从而刺激肿瘤细胞生长。此外,外泌体中有一些负性调
节因子可抑制肿瘤细胞的生长和扩散,如miRNA211,miRNA206, miRNA335等,研究还发现,脂质体的高度丰富也在肿瘤微环境调节中扮演着重要角色。
外泌体在肿瘤转移中的作用研究进展
外泌体在肿瘤转移中的作用研究进展肿瘤是世界范围内的健康问题,其转移导致恶性肿瘤死亡率的
增加,具有重要的研究价值。近年来,越来越多的研究表明,外
泌体在肿瘤转移中起着重要的作用。
外泌体是一种由多种细胞类型分泌的小膜泡,其大小约为30-100nm,它们含有微RNA、mRNA和蛋白质等分子,能够调控目
标细胞的基因表达以及信号传递通路。外泌体具有多种功能,包
括分泌、激活、清除和细胞间通讯等。
肿瘤细胞通过外泌体来传递信息
外泌体在肿瘤转移中的作用主要通过肿瘤细胞的信息传递来实现。肿瘤细胞可以通过外泌体释放的信息来影响目标细胞的行为,从而达到肿瘤细胞转移的目的。一个能够有效抑制外泌体释放的
治疗策略可能有助于防止肿瘤细胞转移。
微RNA在肿瘤转移中起到调节作用
外泌体微RNA具有强大的调控功能,在转移过程中具有重要作用。研究表明,外泌体微RNA能够通过调节目标细胞基因表达来影响其生物学行为,包括增殖、血管生成、侵入和转移。外泌体表达的微RNA已经成为向肿瘤转移控制的新靶点之一。
外泌体蛋白在肿瘤转移中起到调节作用
外泌体蛋白还可以通过不同机制将其负载递送到目标细胞,影响其生物学行为。外泌体蛋白在肿瘤细胞转移中的作用机制多种多样,涉及各种信号通路的变化,包括细胞粘附、血管生成、转移和免疫抑制等。外泌体蛋白在防止肿瘤细胞转移中有重要的作用。
外泌体在肿瘤转移中的应用
外泌体可以作为肿瘤转移诊断和治疗策略的潜在依据。外泌体微RNA和蛋白质可以用作肿瘤转移的标志物和预测指标。同时,肿瘤细胞可以通过调控外泌体释放来控制转移的速度和蔓延性,因此想要防止肿瘤细胞转移,就需要提高大量释放外泌体的抑制剂。
外泌体的研究进展
外泌体的研究进展
外泌体是细胞分泌的一种重要物质,由细胞释放到细胞外环境中,参与多种生物学过程。近年来,随着对外泌体研究的深入,越来越多的学者开始其在医学、生物和材料等领域的应用价值。本文将对外泌体的研究现状、方法、成果和应用前景进行全面探讨。
一、外泌体的研究现状
外泌体是由细胞分泌的一种小泡,直径约30-100纳米,包含多种生物活性物质,如蛋白质、核酸和脂质等。近年来,随着对外泌体的深入研究,发现其参与了细胞间通信、物质运输等多种生物学过程。同时,外泌体在疾病诊断、药物研发和组织工程等方面也具有广泛的应用前景。
二、外泌体的研究方法
1、实验设计:外泌体的研究涉及细胞生物学、分子生物学、生物化学、医学等多个学科,因此需要进行多学科交叉的实验设计。
2、样本处理:外泌体的提取和纯化是研究外泌体的关键步骤,常用的方法包括超速离心法、免疫磁珠法、聚合物沉淀法等。
3、基因表达分析:采用基因表达谱技术对外泌体中的核酸进行分析,以揭示其基因表达特征。
4、蛋白质组学:运用蛋白质组学技术对外泌体中的蛋白质进行分析,以鉴定其蛋白质种类和功能。
三、外泌体的研究成果
1、肿瘤治疗:研究发现,肿瘤细胞释放的外泌体可以传递信号给正
常细胞,诱导其恶性转化。因此,通过研究外泌体在肿瘤发生发展中的作用,有望为肿瘤治疗提供新思路。
2、药物传输:外泌体具有保护和输送物质的特性,可被用作药物载体。通过加载抗癌药物或其他生物活性物质,外泌体可以实现药物的定向传输,提高疗效并降低副作用。
3、组织工程:外泌体具有调节细胞生长、分化和迁移的能力,因此
【综述】BioactMater:外泌体在肿瘤进展、肿瘤疫苗开发和治疗中的作用
【综述】BioactMater:外泌体在肿瘤进展、肿瘤疫苗开发和治疗中的作⽤
外泌体在癌症的恶性进展中发挥关键功能,同时具备携带货物(包括药物和分⼦信息)到
受体细胞的能⼒,使外泌体成为癌症治疗的新⼯具。近⽇,来⾃芝加哥⼤学的研究⼈员在
Bioactive Materials杂志上发表综述,讨论了外泌体的主要成分及其在癌症进展中的作⽤,还回
顾了关于外泌体在癌症治疗中作为疫苗和递送载体的潜在作⽤。
外泌体是细胞外囊泡(EVs)的⼀种,直径约 30-100 nm,带有脂质双层膜。外泌体由包括
肿瘤细胞在内的各种细胞类型分泌,并存在于⾎液、脑脊液 (CSF) 和尿液等⽣物体液中。其他
EV通常包括微泡和凋亡⼩体,在⽣物发⽣和标记物表达⽅⾯与外泌体不同。外泌体以前被认为
是垃圾处理器,但现在越来越多的研究认为它们对细胞间通讯⾄关重要,并且在包括肿瘤在内
的不同⽣理和病理过程中发挥着关键作⽤。在癌症中,外泌体参与诱导⾎管⽣成、细胞迁移和
增殖、炎症反应、免疫抑制、逃避免疫监视和转移。外泌体包含⼏种类型的货物,包括蛋⽩
质、脂质、酶、转录因⼦、DNA ⽚段、信使 RNA (mRNA)、微⼩ RNA (miRNA) 和长链⾮编码
RNA (lncRNA)。他们可以将这些分⼦转移到基质细胞中,将受体细胞表型调节为适合肿瘤⽣长
的类型,促进原发肿瘤的⽣长。
肿瘤微环境 (TME) 在原发肿瘤的⽣长和转移中起着重要作⽤,因为肿瘤细胞可以与邻近和
远处的细胞建⽴交流。TME 包含细胞外基质 (ECM)、内⽪细胞、癌症相关成纤维细胞 (CAF)、
外泌体在疾病诊断与治疗中的应用
外泌体在疾病诊断与治疗中的应用随着科技的不断进步,外泌体作为一种重要的生物标志物在疾
病的诊断和治疗中得到了越来越多的应用。外泌体是一种细胞外
分泌的小囊泡,其内部含有多种生物活性分子,如蛋白质、核酸、脂质等,可以在体内外传递信息并调节细胞的生物学过程。本文
将介绍外泌体在疾病诊断和治疗中的应用现状以及未来发展趋势。
一、外泌体在疾病诊断中的应用
1. 外泌体作为疾病的生物标志物
外泌体可以从多种体液中分离出来,包括血液、尿液、唾液、
脑脊液等,其中含有的生物标志物可用于疾病的诊断和预测。例如,外泌体中含有的miRNA(微小RNA)可以作为乳腺癌的生物标志物,通过检测外泌体中miRNA的表达水平可以对乳腺癌进行
筛查和预测。外泌体中含有的蛋白质也可以作为肿瘤等疾病的标
志物,通过检测外泌体中蛋白质的种类和表达水平可以对疾病进
行诊断和病情监测。
2. 外泌体在体内成像中的应用
外泌体还可以通过特定的标记技术,在体内进行成像,用于疾病的诊断和治疗。例如,在癌症治疗中,通过将外泌体表面标记成荧光分子或磁性纳米粒子,可用于癌细胞的定向治疗和成像。此外,外泌体还可作为递送载体,将药物分子等物质递送到特定的细胞或组织中,用于疾病的治疗。
二、外泌体在疾病治疗中的应用
1. 外泌体作为治疗药物的递送载体
外泌体可以在体内外传递多种生物活性分子,可作为治疗药物的递送载体。例如,在神经退行性疾病中,外泌体可递送生长因子、神经元营养素等物质,帮助维持神经元的正常生理功能。在肿瘤治疗中,外泌体可递送抗肿瘤药物、肿瘤免疫治疗药物等,实现肿瘤的精准治疗。
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断外泌体是否来源于肿瘤细胞,在肿瘤的早期诊断 中发挥作用。也有报道[13]表明,肿瘤细胞及其分泌 的外泌体的 mRNA 和 microRNA 信号之间有很强的 相关性。
2 外泌体的抗肿瘤作用
文献[14]表明,外 泌 体 具 有 重 要 的 抗 肿 瘤 效 应。 自然杀伤( natural killer,NK) 细胞通过释放含有穿 孔素和颗粒酶的外泌体抑制肿瘤生长。将肿瘤来源 的外泌体经基因修饰表达促炎因子如 IL-12 诱导特 异性抗肿瘤反应[15]。 而 对 淋 巴 细 胞 进 行 热 激 也 可 促进其释放高水平的包含 MHC 分子和共刺激分子 的外泌体,诱导更有效的抗肿瘤反应[16]。最近也有 人[17]发现,肿瘤细胞来源的外泌体通过 DC 介导的 免疫反应起到抑制肝癌动物模型和人类肿瘤生长的 作用。由于外泌体直径比较小,可通过血脑屏障进 入脑部血 液 循 环 系 统,外 泌 体 可 传 递 相 关 抗 肿 瘤 RNA 和 蛋 白 质 对 脑 部 原 发 性 肿 瘤 产 生 治 疗 作 用[18-19]。有研究[20]称,经特异性 microRNA 转染的 骨髓间充质干细胞产生的外泌体具有抗肿瘤作用。 此外,外泌体在泌尿系统恶性肿瘤中起到重要的免 疫调节作用[21]。含有 MHC-Ⅰ类分子和肿瘤多肽的 DC 来源外泌体在动物模型中能诱导 CTL 反应,抑
有临床试验[40-43]证实,外泌体可能成为进展期 非小细胞肺癌和结直肠癌的预后判断指标。同时, 外泌体在前列腺癌和胰腺癌的一些分子诊断方法中 也具有良好的应用前景[44-46],如通过磷脂酰肌醇聚 糖-1 识别肿 瘤 来 源 的 外 泌 体 检 测 早 期 胰 腺 癌[47]。 此外,有学者[48]用蛋白质组学分析出外泌体介导的 戊糖磷酸化途径在卵巢癌迁移中起重要作用,这对 卵巢癌的诊断和治疗将会起关键作用。
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中国肿瘤生物治疗杂志,2016 年 8 月,23( 4)
制肿瘤的生长[2Байду номын сангаас]。
3 外泌体的促肿瘤作用
外泌体可通过诱导 CTL 凋亡及抑制 NK 细胞增 殖大大减少机体具有杀伤肿瘤细胞作用的效应细胞 数量,促进肿瘤的进展[23]。有证据表明肿瘤细胞来 源的外泌体通过诱导 CD4 + T 细胞分化为调节性 T 细胞( regulatory T cell,Treg) ,抑制机体的抗肿瘤免 疫反应,介 导 对 肿 瘤 的 免 疫 耐 受。含 有 CD39 和 CD73 的肿瘤来源外泌体通过水解 ATP 产生大量腺 苷,抑制 T 细胞的增殖与活化[24],引起肿瘤免疫逃 逸。而来源于黑素瘤的含 Fas 配体的外泌体可诱导 T 细胞 凋 亡[25],抑 制 机 体 的 抗 肿 瘤 免 疫 反 应。此 外,来源于卵巢癌腹水的外泌体通过下调 T 细胞激 活信号成分 CD3-zeta 和 JAK 3 表达产生免疫抑制效 应,导 致 肿 瘤 的 进 展[26]。 近 期 有 研 究[27-28] 表 明,外 泌 体 通 过 上 调 其 携 带 的 microRNA-222 和 microRNA-29a促进乳腺癌细胞的抗药性。
[3] HARDING C,HEUSER J,STAHL P. Receptor-mediated endocytosis of transferrin and recycling of the transferrin receptor in rat re-
万双双,等. 外泌体在肿瘤生物治疗中的研究进展
用。虽然目前对于这种截然相反现象的产生机制知之甚少,但是将具有抗肿瘤作用的外泌体应用于肿瘤治疗已经取得较大
进展。本文就外泌体在肿瘤生物治疗研究中的进展作一综述,为外泌体作为抗肿瘤治疗的潜在载体及策略提供新的思路。
[关键词] 外泌体; 肿瘤; 生物治疗
[中图分类号] R730. 5; R979. 1
[文献标识码] A
外泌体既有抗肿瘤作用同时又能促进肿瘤,其 主要原因可能是外泌体作为细胞来源的外排小体, 不同于单纯的细胞因子或者药物,外泌体可同时含 有大量具有抗肿瘤及促肿瘤作用的蛋白成分或遗传 信息,而最终外泌体在体内对肿瘤表现何种效应,取 决于其抗肿瘤及促肿瘤作用何种起主导性作用。
4 人工修饰外泌体的抗肿瘤作用
5 外泌体应用于肿瘤诊治的临床研究
肿瘤细胞来源的外泌体通常含有很多肿瘤抗原
信息,能激活包括 DC 在内的 APC,激活的 DC 可诱 导 CTL 依 赖 的 抗 肿 瘤 反 应。 Escudier 等[34] 在 2000—2002 年期间进行了相关的临床Ⅰ期试验,将 MAGE3 致敏的自体 DC 产生的外泌体接种到转移 性黑素瘤患者体内,显示出一定的抗肿瘤治疗效果 和安全性。将自体 DC 产生的外泌体荷载黑素瘤抗 原肽,应用于非小细胞肺癌的治疗,可在一定程度上 激活机体的抗肿瘤免疫反应[35]。此外,恶性胸腔积 液来源的外泌体能将肿瘤抗原信息提呈给 DC,在体 外有效的诱导肿瘤特异性 CTL 扩增[36]。自体腹水 来源的外泌体为结直肠癌免疫治疗提供了新的思 路。外泌体通过传递相关的过氧化氢酶等具有治疗 性的蛋白治疗帕 金 森 病 以 及 神 经 胶 质 瘤[38]。 外 泌 体作为标志物还可对西妥昔单抗的治疗进行监测, 从而判断疗效[39]。
6结语
外泌体在肿瘤的发生发展中起重要作用,将外 泌体通过自体回输应用于肿瘤生物治疗已经显示出 良好的治疗效果,而外泌体用于肿瘤治疗的机制尚 未研究透彻,目前临床应用仍有很大局限性。随着 对外泌体研究的进一步深入,更多愈加复杂亟待解 决的问题将随之而来,例如: 外泌体在人体正常条件 或病理条件下发挥的免疫调节作用是否相同? 外泌 体在肿瘤发生发展不同阶段发挥的免疫调节作用是 否相同? 相信未来随着外泌体发挥免疫调节作用机 制的面纱不断被揭开,利用外泌体进行肿瘤治疗的 前景将更广阔。
[文章编号] 1007-385X( 2016) 04-0571-04
细胞向胞外释放囊泡是一种普遍的生理现象。 细胞膜可以通过向外出芽的方式释放囊泡状物质, 这些囊泡的直径介于 100 ~ 1 000 nm,包括微囊泡﹑ 外泌体( exosomes) 和微颗粒。Exosomes 的直径往往 小于 150 nm[1-2]。根据国际外泌体协会的建议,以 往文献中所认为的“exosomes”往往为包含各种囊泡 的混合物。因此,本文采用“外泌体”这一名词包括 其他类型胞外囊泡的 exosomes。早期研究[3-4]揭示, 外泌体起源于细胞的胞吞作用,在哺乳动物网织红 细胞转变成红细胞的成熟过程中起重要作用。外泌 体广泛存在于体液中,比如血浆或血清、唾液、尿液、 母乳、脑脊液和精液等[5-7]。此外,肿瘤微环境中也 存在大量的外泌体[5],提示外泌体在肿瘤的进展和 抗肿瘤方面具有特殊作用。本文主要论述了外泌体 在机体肿瘤进展过程中的正、负向作用以及外泌体 在肿瘤生物治疗中的应用范例。
中国肿瘤生物治疗杂志 http: / / www. biother. org Chin J Cancer Biother,Aug. 2016,Vol. 23,No. 4
DOI: 10. 3872 / j. issn. 1007-385X. 2016. 04. 020
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·综 述·
外泌体在肿瘤生物治疗中的研究进展
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Research progress of exosomes in tumor biotherapy
万双双 综述; 蔡志坚 审阅( 浙江大学 医学院 免疫学研究所,浙江 杭州 310058)
[摘 要] 外泌体是各种细胞分泌的具有脂质双分子层膜结构囊泡状物质,广泛分布于机体组织中,同时也存在于肿瘤的微
环境中,其对肿瘤的发生发展具有重要作用。由于细胞来源不同,外泌体在肿瘤的产生和进展中可发挥正向或负向调节作
外泌体的主要功能是介导不同细胞间的信息交 流,包括转移蛋白、DNA、RNA 和 microRNA 等[29]。 将外泌体设计成包含特异性生物激活分子用于治疗 癌症。也可通过对来源细胞的基因改造,如使外泌 体携带蛋白胞嘧啶脱氨酶融合尿嘧啶磷酸核糖转移 酶的 mRNA 和蛋白,与化疗药 5-氟尿嘧啶联合应用 可使肿瘤明显减 小[30]。 经 生 物 工 程 合 成 改 造 供 体 细胞表达血小板衍生生长因子受体穿膜结构域与 GE11 多肽融合蛋白,使其产生的外泌体能够有效 地将具有抗肿瘤作用的 let-7a microRNA 靶向传递 给表 达 EGFR 的 乳 腺 癌 细 胞[31],促 进 乳 腺 癌 的 治 疗。Rab27 是小 GTP 酶家族成员,它对调节外泌体 的分泌有重要作用,通过小干扰 RNA 抑制 Rab27a 在乳腺癌细胞中的表达,会使肿瘤减小且降低乳腺 癌细胞的肺转移[32-33]。
1 外泌体概述
外泌体是一群由细胞分泌的具有脂质双分子层 结构的小囊泡,可用超速离心方法获得。外泌体可 包含细胞来源的特异性蛋白,如抗原提呈细胞( antigen presenting cell,APC) 来源的外泌体富集抗原提 呈相关分子和 MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ类分子及共刺激分 子[8]。肿瘤细 胞 来 源 的 外 泌 体 包 含 肿 瘤 抗 原 和 一 些免 疫 抑 制 性 蛋 白,如 FasL、TRAIL 和 TGF-β[9]。 肿瘤来源的外泌体还可携带黏附分子、基质金属蛋 白酶以及肿瘤原发和转移组织特异性相关蛋白,从 而在 肿 瘤 的 迁 移 和 侵 袭 中 起 重 要 作 用[10]。 有 研 究[11-12]表明,在许多癌症中,如肺癌、乳腺癌和前列 腺癌等,通过检测外泌体中特定的 microRNA,可判
[参 考 文 献]
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[基金项目] 国家自然科学基金资助项目 ( No. 31370902 ) 。Project supported by the National Natural Science Foundation of China ( No. 31370902) [作者简介] 万双双( 1989 - ) ,女,黑龙江省齐齐哈尔市人,硕士生, 主要从事肿瘤生物治疗的研究,E-mail: 552197507@ qq. com [通信作者] 蔡志坚( CAI Zhijian,corresponding author) ,E-mail: caizj @ zju. edu. cn