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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

2、 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

3、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

4、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

5、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Nanoscale：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，

6、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 of circulating exosomes using an exosome-specific dual-patterned immunofiltration (ExoDIF)

7、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. T

8、he 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

9、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

10、). “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

11、，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

12、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-MY

13、C 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 CancerJ. Cell, 2017, 170(2): 352-366. e13.Matei I, Kim H S, Lyden D. Unshi

14、elding Exosomal RNA Unleashes Tumor Growth And MetastasisJ. 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

15、 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

16、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 64 和 61 与肺转有关，而整合素 v5 与肝转有关。Knock down 整合素 64 和 v5 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

17、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。Nature： Glypican-1 identifies cancer exosomes and de

18、tects early pancreatic cancer. 胰腺癌诊断标志物，外泌体 miRNA 要优于 GPC-1CP 容易可能被误诊为 PDAC 从而导致患者不必要的胰腺切除。因此，早期 PDAC 诊断和 PDAC 和 CP 之间的明确鉴别是至关重要的。研究人员比较正常对照志愿者和 PDAC 和 CP患者的外泌体磷脂酰肌醇蛋白聚糖-1（exosomal GPC-1）和 miRNA 水平。研究人员发现GPC-1 并不是 PDAC 的诊断标志物，而 PDAC 患者的外泌体 microRNA-10b（miR-10b） 、miR-21、 miR-30c 和 miR-181a 的高表达和 miR-

19、let7a 的低表达可以容易地将 PDAC 与正常人和 CP患者分开。与 GPC1 相比，在 PDAC 患者进行胰腺切除后 24 小时内，升高的外泌体 miRNA水平会降低至正常值。所有 29 例 PDAC 病例均显示出显着升高的外泌体 miR-10b 和 miR-30c 水平，但是其中有 8 例却具有正常或略微增加的 CA19-9 水平。因此，研究人员认为外泌体 miRNA 作为 PDAC 标志物的诊断方式要优于外泌体 GPC1 或血浆 CA19-9 水平，并发现了 PDAC 和 CP 的诊断差异。参考文献：Lai X, Wang M, McElyea SD, Sherman S, Hous

20、e M, Korc M. A microRNA signature in circulating exosomes is superior to exosomal glypican-1 levels for diagnosing pancreatic cancer. Cancer Lett. 2017 May 1;393:86-93.Cell： exosome 从基质细胞转移到乳腺癌细胞调节其治疗的耐受性-CQ来自宾夕法尼亚大学的研究人员在 Cell 上发表了关于 exosome 从基质细胞转移到乳腺癌细胞从而调节其治疗的耐受性通路的最新研究成果。该研究发现，基质细胞和乳腺癌细胞利用旁分泌（p

21、aracrine）和近分泌（juxtacrine）信号来启动化疗和放疗的耐受性。在这中复杂的相互作用中，exosome 从基质细胞转移到乳腺癌细胞。Exosome 中的RNA 成分，大部分是非编码转录本和可转移元件，促进 RIG-I 受体的识别，从而激活 STAT1依赖的抗病毒信号通路。与此同时，基质细胞也能激活乳腺癌细胞的 NOTCH3。这种旁分泌的抗病毒作用和近分泌 NOTCH3 信号通路在 STAT1 汇合从而促进 NOTCH3 的转录反应和治疗耐受的肿瘤起始细胞的繁殖。这种作用能被 gamma 分泌酶抑制剂废除。因此，基质细胞利用 exosome 来介导抗病毒信号参与了一个错综复杂的与

22、乳腺癌细胞的相互作用。这能够使乳腺癌耐受治疗并重新起始肿瘤的生长。Nature 子刊】天津医科大学肿瘤医院巴一教授、应国光教授：外泌体传递 EGFR 调节肝脏微环境促进胃癌肝转移自“种子与土壤”假说以来，转移的器官倾向性一直是癌症最大的奥秘之一。尽管EGFR 在癌细胞中的作用得到了很好的研究，但由外泌体转运的分泌的 EGFR 的作用的研究较少。来自天津医科大学肿瘤医院的巴一教授、应国光教授在最新的 Nature Communications 杂志上报道了 EGFR 在胃癌细胞分泌的外泌体可以被递送到肝脏并且整合在肝脏基质细胞的质膜上。通过抑制 miR-26a/b 表达，证实易位的 EGFR 能

23、有效激活肝细胞生长因子（HGF） 。此外，结合迁移的癌细胞上的 c-MET 受体的上调的旁分泌 HGF 为“种子”提供了肥沃的“土壤” ，促进转移性癌细胞的着陆和增殖。因此，该研究提出衍生自癌细胞的含有 EGFR 的外泌体有利于促进肝脏特异性转移的肝样微环境的发展。Exosome-delivered EGFR regulates liver microenvironment to promote gastric cancer liver metastasis. Nat Commun. 2017 Apr 10;8:15016. doi: 10.1038/ncomms15016. IF=11.32

24、9Nature Communications：衰老细胞分泌小囊泡促进癌细胞增殖免疫【重磅】Nature：下丘脑干细胞分泌外泌体延缓衰老在 2013 年 ， 蔡 教 授 的 研 究 团 队 曾 已 在 Nature 杂 志 上 发 表 过 一 篇 题 为“Hypothalamic Programming of Systemic Aging Involving IKK/NF-B and GnRH”， 认 为 下 丘 脑 具 有 引 起 全 身 衰 老 的 程 序 性 作 用 。 下 丘脑 对 于 小 鼠 全 身 衰 老 的 发 展 至 关 重 要 ， 其 机 理 包 括 由 IB 激 酶 -（ I

25、KK-） 、 核 因 子 B（ NF-B） 和 相 关 小 胶 质 细 胞 介 导 的 下 丘 脑 免 疫 神 经 元 免 疫间 的 相 互 作 用 。 通 过 阻 止 衰 老 相 关 的 下 丘 脑 或 脑 IKK- 和 NF-B 的 激 活 ，能 够 在 小 鼠 中 实 现 延 迟 衰 老 进 程 并 延 长 寿 命 。 IKK- 和 NF-B 抑 制 促 性 腺激 素 释 放 激 素 （ GnRH） 使 衰 老 相 关 的 下 丘 脑 GnRH 下 降 ， GnRH 的 治 疗可 以 改 善 神 经 发 生 并 减 缓 衰 老 。 总 之 ， 下 丘 脑 通 过 免 疫 神 经 内 分

26、泌 间 的 相 互 作 用 ，在 衰 老 发 生 中 具 有 程 序 性 作 用 。在 本 研 究 中 ， 蔡 教 授 的 研 究 团 队 设 计 了 几 种 小 鼠 模 型 ， 他 们 将 共 表 达有 Sox2 和 Bmi1 两 个 基 因 的 下 丘 脑 神 经 干 细 胞 /祖 细 胞 （ htNSCs） 消 融 杀死 ， 他 们 发 现 ， 随 着 这 些 下 丘 脑 干 细 胞 的 消 失 ， 小 鼠 开 始 出 现 衰 老 症 状 。每 个 小 鼠 模 型 都 表 现 出 来 了 衰 老 相 关 的 生 理 变 化 或 者 寿 命 的 缩 短 。 相 反 ， 中 年 小鼠 中 植

27、 入 经 过 改 造 的 健 康 的 下 丘 脑 干 细 胞 /祖 细 胞 后 ， 小 鼠 的 衰 老 症 状 延 迟 并且 寿 命 延 长 ， 并 且 这 些 经 改 造 后 的 下 丘 脑 干 细 胞 可 以 在 衰 老 相 关 的 下 丘 脑 炎 症 微环 境 下 存 活 。在 机 制 上 ， 下 丘 脑 干 细 胞 /祖 细 胞 会 将 外 泌 体 微 小 RNA（ miRNA） 分泌 到 脑 脊 液 中 ， 而 这 些 外 泌 体 miRNA 在 衰 老 过 程 中 会 下 调 ， 而 用 健 康 的 下 丘脑 干 细 胞 /祖 细 胞 分 泌 的 外 泌 体 的 治 疗 便 能 够

28、 减 慢 衰 老 进 程 。 综 上 所 述 ， 机 体衰 老 的 速 度 基 本 上 是 由 下 丘 脑 干 细 胞 所 控 制 的 ， 而 该 过 程 一 部 分 是 下 丘 脑 干 细 胞通 过 释 放 外 泌 体 miRNA 的 来 实 现 的 。靶向给药【Nature 新闻综述推荐】利用外泌体靶向 KRAS 治疗胰腺癌KRAS 的 原 癌 突 变 通 常 在 胰 腺 导 管 腺 癌 中 发 生 ， KRAS 突 变 会 促 使 肿 瘤起 始 、 增 殖 、 进 展 和 转 移 。 在 今 年 6 月 ， Nature 杂 志 曾 发 表 了 一 篇 文 章 (http:/ 利 用 外

29、 泌 体 递 送 小 干 扰 RNA 来 沉 默KRAS G12D， 从 而 特 异 性 高 效 靶 向 至 胰 腺 癌 细 胞 ， 以 显 著 降 低 RAS 活 化 、癌 细 胞 增 殖 和 转 移 过 程 。药物递送丨工程化巨噬细胞外泌体装载紫杉醇，可有效靶向肺转移部位非小细胞肺癌（NSCLC ） ，占所有肺癌的 85，而且转移性 NSCLC 的预后很差；化疗后生存率只有很小的提高，五年存活率低于 15。已知免疫细胞来源的外泌体会表达 CD47 受体，其与信号调节蛋白 （SIRP ）相互作用，能在吞噬细胞中产生“不吃我”的信号。这些独特的功能使外泌体成为用作癌症治疗药物递送载体的有吸引力

30、的选择。已经表明，包括 NSCLC 的各种癌症类型，都会过表达膜结合蛋白 sigma 受体，其功能尚不清楚。氨基乙基乙醇胺（aminoethylanisamide，AA）是 sigma 受体的高亲和力的配体，已被用于靶向递送 Dox、蛋白质和 siRNA。然后，减少纳米药物免疫原性的最常见的方法是将纳米颗粒用聚乙二醇（PEG）修饰，这会减少单核吞噬细胞系统(MPS) 的识别并有助于避免被清除。并且发现，向外泌体中引入聚乙二醇，能显着增加了外泌体在小鼠体内的循环时间。基于这些发现，研究人员认为，用 PEG-AA 载体修饰装载有紫杉醇的外泌体，将改善药物在血液中的循环时间并能够靶向肺转移。与非载体

31、修饰的 exoPTX 和紫杉醇相比，研究显示 AA-外泌体的系统性给药，能在肺转移部位积累以及共定位，并且有更好的治疗效果。因此，将纳米颗粒、靶向药物递送和低免疫原性特征结合起来，外泌体药物能够成为下一代的药物递送系统。诊断上海交大生命学院：人唾液和血清外泌体蛋白质组的系统比较并用于肺癌检测来自上海交通大学生命科学与技术学院的曹成喜和肖华课题组的研究人员在 Analytica Chimica Acta 杂志发表论文，系统的比较了血清和唾液中外泌体的蛋白质组。在进行外泌体分离之前，首先需要除去这些体液中的高丰度杂蛋白质，分离提取外泌体，并通过形态学分析和表面生物标志物检测进一步证实所获得的外泌体

32、。应用无标记的定量方法系统比较唾液和血清外泌体的蛋白质谱。通过 LC-MS/MS 分别从唾液和血清中鉴定出 319 和 994 个外泌体蛋白。为了探索其对癌症蛋白质组学的实用性，研究人员系统地比较了健康志愿者和肺癌患者的唾液和血清外泌体蛋白质组。特别是在肺癌患者的两种体液中，找到了 11 种潜在候选蛋白。该发现验证了癌症相关蛋白质在唾液和血清外泌体中存在的假说。一旦这些候选蛋白被验证，基于循环外泌体的体液测试可以容易地被建立起来并最终用于癌症检测。曹成喜和肖华等系统地比较了健康志愿者和肺癌患者的唾液和血清外泌体蛋白质组。特别是在肺癌患者的两种体液中，找到了 11 种潜在检测候选蛋白。一旦这些候

33、选蛋白被验证，基于循环外泌体的体液测试可以容易地被建立起来并最终用于癌症检测。参考文献：Sun Y, Liu S, Qiao Z, Shang Z, Xia Z, Niu X, Qian L, Zhang Y, Fan L, Cao CX, Xiao H. Systematic comparison of exosomal proteomes from human saliva and serum for the detection of lung cancer. Anal Chim Acta. 2017 Aug 22;982:84-95.外泌体诊断公司 Exosome Diagnostics

34、 发布最新液体活检技术突破性进展BIO2017 | C 轮融资 3000 万美元CDx 项目- - ExoDx 使用临床验证的测定法通过患者分类筛选生物标志物。ExoDx 专利获批的长链 RNA 测序提供血浆外泌体液体活检转录组分析技术。外泌体 Dx 去除（和/或）富集（EDDE）平台 该技术具有选择识别特定组织类型来源的外泌体的能力，从而显著提高任何目标的信噪比。ExoDx Prostate（IntelliScore） 这是一种完全无创性的尿液 CLIA LDT，旨在帮助医生识别具有灰色区域 PSA（2-10ng / ml）的男性，他们可以避免不必要的前列腺活组织检查。Shahky这是世界上

35、第一个外泌体蛋白质捕获和分析仪器。PSA-外泌体或可称为前列腺癌早期检测新方法来自意大利迪桑尼塔高级研究所的研文章，验证了酸性环境恶性肿瘤的一个关键表型，可以影响外泌体的释放并增加 PCa 细胞释放的纳米囊泡中的 PSA 表达水平。为此，研究人员采用了纳米粒子追踪分析（NTA）方法、基于免疫捕获的 ELISA 和纳米流式细胞术等方法进行实验。结果表明，酸性微环境诱导 PSA 和外泌体标志物 CD81 的表达以及纳米囊泡的释放增加。为了验证细胞外酸性的局部选择压力引起的变化是否与临床表现相对应，研究人员使用相同的方法来评估 PCa 患者和对照组血浆中表达有 PSA 的外泌体的水平，对照组中包含有

36、良性前列腺肥大（BPH）的受试者。结果显示，只有 PCa 患者具有高水平表达CD81 和 PSA 的纳米囊泡。这项研究表明，肿瘤酸度造成选择性压力，导致表达 PSA 和外泌体标志物的细胞外囊泡的释放。与 BPH 和健康对照相比，前列腺癌患者的血浆中显示了类似的情况。这些结果表明，酸性微环境可能是定性和定量决定恶性肿瘤（包括前列腺癌）细胞外囊泡释放的关键因素。这样，癌细胞分泌的纳米囊泡进入前列腺癌患者的外周血中，其中由外泌体表达的肿瘤生物标志物如 PSA-外泌体可能代表了一种用于早期筛查诊断前列腺癌的新型非侵入性临床工具。Logozzi M 等研究人员纳米粒子追踪分析（NTA）方法、基于免疫捕获

37、的 ELISA 和纳米流式细胞术等方法来评估 PCa 患者和对照组血浆中表达有 PSA 的外泌体的水平，对照组中包含有良性前列腺肥大（BPH）的受试者。结果显示，只有 PCa 患者具有高水平表达 CD81和 PSA 的纳米囊泡。这样，癌细胞分泌的纳米囊泡进入前列腺癌患者的外周血中，其中由外泌体表达的肿瘤生物标志物如 PSA-外泌体可能代表了一种用于早期筛查诊断前列腺癌的新型非侵入性临床工具。 参考文献：Logozzi M, Angelini DF, Iessi E, Mizzoni D, Di Raimo R, Federici C, Lugini L, Borsellino G, Genti

38、lucci A, Pierella F, Marzio V, Sciarra A, Battistini L, Fais S. Increased PSA expression on prostate cancer exosomes In In vitro condition and in cancer patients. Cancer Lett. 2017 Jul 7.【综述】外泌体在疾病诊断和治疗上的应用虽然外泌体早在 1983 年就被发现，但外泌体的潜力只是在近些年逐渐被揭示。研究表明，外泌体的潜在应用可为三大类： 作为疾病特异性生物标志物检测疾病 激活免疫反应以增强免疫力 作为药物的载

39、体，用于靶向肿瘤等外泌体最有用的特性之一是它们能够穿越屏障，如细胞质膜、血/脑屏障。这使得它们非常适合递送治疗分子。外泌体的潜在应用可以在该综述中引用的研究项目中看到，这些研究项目已经完成或正在进行中，例如： 改善前列腺癌的检测 小细胞肺癌 干细胞外泌体保护心脏 肌肉和组织的再生 帕金森 糖尿病发展趋势包括: 外泌体诊断虽然已有产品出来，但仍未被管理机构批准，因此目前只能与现已批准的检测方案并行使用。 外泌体在治疗方面的应用是多方面的，从治疗剂的包装到调控免疫应答，应用范围从肿瘤学到再生医学。治疗相关的规模化商业 GMP 生产正在进行中。 如晚期非小细胞肺癌的外泌体临床试验所观察到的，外泌体可

40、以发挥免疫调节作用，从而潜在地影响疾病进展。 间充质干细胞（MSC）的治疗作用可能是其外泌体发挥作用的，因为从 MSC 纯化的外泌体可以发挥与 MSC 治疗相似的作用。 它们具有将骨髓来源的细胞转为促转移表型的能力，已经证明肿瘤外泌体具有可调控器官特异性转移前龛建立的潜力。该研究小组说，在研究外泌体转化为新技术和治疗方案之前，还有更多的事情要做。需要考虑其副作用，需要开发分离、表征和储存外泌体的标准化方法。我自己写的外泌体在免疫调控中发挥重要作用。外泌体能引发获得性免疫或抑制炎症发生。外泌体通过以下方式参与免疫抑制：1）调节 T 细胞活性（regulatory T cell） ；2）调节自然杀

41、伤细胞（nature killer cell）以及 CD8+细胞活性；3）调节单核白细胞（monocyte）分化。外泌体在肿瘤细胞免疫逃逸中发挥重要作用，将在下一节详细叙述。除了经典的突触神经传递，神经元之间，还可以通过分泌外泌体相互作用完成生物学功能。例如， 。 。 。 。研究发现，皮质神经元通过增加含有神经递质受体的外泌体分泌来增强谷氨酸能的其活性。外泌体还参与了细胞的表型分化。例如，总结与展望总之, 肿瘤细胞来源的外泌体通过在细胞间转运一系列蛋白质和 miRNAs 组分, 在促进肿瘤的侵袭和转移中发挥了重要的作用。外泌体研究的深入丰富了我们对肿瘤细胞间的相互作用及其内在机制的理解, 为研

42、究肿瘤的诊断和治疗新方法提供了理论基础。利用外泌体为靶标建立系统的肿瘤早期诊断方法并开发新的抗肿瘤药物与疫苗等, 将有效推动肿瘤医学事业的发展。外泌体的发现和证实将给人们对机体生理、 病 理过程的认识带来深刻影响， 几乎所有生物医学相 关的生化和分子生物学检测在外泌体分析的层面上 都将开启一个全新的维度。随着人们对细胞囊泡系 统及其功能的日渐重视，基础研究领域，特别是关于 细胞外分泌( exocytosis) 、 跨膜分泌( transcytosis) 等 途径机制相关研究的突破， 将会加深人类对外泌体 的全面认识，其间各种高灵敏度、 高通量和高内涵的 分析手段也会发挥至关重要的作用。肿瘤来源

43、外泌体对肿瘤具有抑制或促进的双重 作用，这可能是外泌体、 细胞和环境因素之间复杂相 互作用的结果，与肿瘤进展程度和机体免疫状态密 切相关。关于外泌体的研究至少在现阶段呈现出一 些鲜明的特点。首先绝大多数相关的研究视角是宏 观和全息( holistic) 的， 更多从机体或细胞功能和表 型乃至疗效着眼，而并未纠结于对数量有限的特定 基因的过度解析。因此， 长期以来深陷困惑和饱受 挑战的中西医结合与中医药研究将在外泌体研究的 背景下获得宝贵的启示和契机。外泌体不仅携带来 源细胞的病理性或生理性标志蛋白质或 NA， 而且 其中的活性分子直接具有药效作用， 即外泌体本身 可充当向特定病变部位转运药物、小分子或生物治 疗 /基因治疗制剂的载体; 同时还具有被修饰、 加工 和改造的潜力。基于外泌体建立明确的肿瘤诊断方 法，辅助肿瘤早期检测和诊断，帮助判断预后和治疗 效果，并开发新的抗肿瘤药物和临床肿瘤干预措施。 肿瘤来源外泌体的相关研究在某种程度上尤其体现 出转化医学研究的思路和模式， 将极大推动生物标 志物研究进展，促进转化医学事业的进步。