【2019-08期】This Week in Extracellular Vesicles

本周hzangs在最新文献中选取了9 篇分享给大家，其中7 篇提供中文摘要。第1篇介绍了mTORC1在外泌体的释放过程中具有调控功能，并且mTORC1只调控释放不调控内容物，这是一个不错的抑制靶点，大家可以持续关注一下；第2篇是一篇综述文章，介绍了RAS通路与外泌体的关系，同时探讨可利用外泌体靶向RAS来治疗肿瘤的潜在可行性；第4篇文章介绍了使用特定的流式细胞仪对病毒感染的细胞释放的细胞外囊泡进行单个细胞外囊泡水平的分析，阐释了细胞外囊泡的异质性程度。第8篇介绍了MSC来源外泌体在又一种疾病中的治疗作用，想偷懒的朋友们可以学习学习，仿照着做一个差不多的研究。相关文章的原文在周一前会发布到论坛同名贴下，需要的可以到论坛下载

1. Exosome Release Is Regulated by mTORC1.

外泌体释放受mTORC1调节。 

[Adv Sci (Weinh)] IF= 12.441 PMID：30775228

摘要：外泌体是由许多类型的细胞释放到细胞外空间的有封闭膜结构的囊泡。这些纳米囊泡携带蛋白质，mRNA和miRNA，并参与细胞废物管理和细胞间通讯。在本研究中发现，外泌体释放导致细胞膜和蛋白质含量的净损失，由雷帕霉素复合物1（mTORC1）的机制靶标负调节。发现在细胞和动物模型中，通过mTORC1的持续活化能够抑制外泌体的释放，导致CD63阳性外泌体前体的细胞内积累。雷帕霉素或营养物和生长因子剥夺对mTORC1的抑制刺激外泌体释放，其与自噬同时发生。通过siRNA介导的小GTP酶Rab27A的下调能够阻断药物刺激的释放。对从雷帕霉素处理的细胞释放的外泌体中的货物含量的分析揭示，mTORC1的抑制不会显着改变其大多数蛋白质和miRNA谱。这些观察结果表明，外泌体释放，如自噬，受到mTORC1的负向调节，以响应营养和生长因子条件的变化。

PS：外泌体的释放调控是目前研究比较少的领域，这篇文章介绍了mTORC1在外泌体释放过程中的作用。研究发现mTORC1的激活可以抑制外泌体的释放。这篇文章给我们的几个提示包括：1、这是一种新的潜在的外泌体释放调节方法，激活mTOR C1抑制囊泡释放，2、在营养物质剥夺的情况下可以促进细胞释放外泌体，但是！但是！但是！这个过程与自噬同时发生，因此肯定多多少少影响你的囊泡内容物，3、mTOR C1激活或抑制主要影响外泌体的释放，对内容成分的影响不大。

 

2. Ras and exosome signaling.

Ras和外泌体信号传导。

[Semin Cancer Biol] IF=10.198  PMID：30769101

摘要：已经有大量研究表明Ras基因（HRAS，NRAS和KRAS）在绝大多数癌症中发生突变和超活化。然而，突变Ras仍然是具有挑战性的治疗靶标。类似地，抑制Ras上游和下游的靶标也只有有限的临床效用。已经尝试通过其在脂质体或纳米颗粒中的包封来开发和递送突变体K-Ras沉默RNA。然而，由于这种载体分子缺乏稳定性以及相关的毒性，这些方法效果也非常有限。迫切需要鉴定Ras或其相关途径的更好的治疗靶标，以及改进设计优异的RNAi递送系统以抑制突变体K-Ras。十多年前，研究表明棕榈酰化Ras同种型（H-Ras和N-Ras）的聚集体在快速移动的纳米粒子（“rasosomes”）上通过细胞质。近十年，在小囊泡，微粒和外泌体领域出现了相当多的新知识。外泌体是微小的囊泡，在调节癌症相关的信号传导途径中发挥重要作用。外泌体也已被研究作为递送载体以运输用于治疗目的的药物，蛋白质和微小RNA。 K-Ras途径蛋白与外泌体生物发生和外渗过程有关。该综述提供了与K-Ras信号传导和外泌体相关的当前知识的最新信息，并且还讨论了如何利用这些微小囊泡成功传递K-Ras沉默部分。

PS：RAS基因突变在肿瘤总非常多见，相信很多从事肿瘤研究的朋友们手里的老鼠模型就是RAS的。但是目前针对RAS的疗法并不理想。这篇综述探讨了RAS与外泌体信号通路之间的关系，同时也探讨了通过外泌体递送siRNA靶向RAS来治疗肿瘤的可能性。

 

3. Specific Decrease in B-Cell-Derived Extracellular Vesicles Enhances Post-Chemotherapeutic CD8+ T Cell Responses.

B细胞衍生细胞外囊泡的减少增强了化学治疗后的CD8阳性 T细胞应答。 

[Immunity] IF=19.734  PMID：30770248

摘要：全身免疫抑制极大地影响化学治疗的抗肿瘤作用。在这里，我们研究发现来自B细胞的CD19 +细胞外囊泡（EV）通过囊泡上的蛋白CD39和CD73将化学治疗的肿瘤细胞中的ATP水解成腺苷，从而损害CD8 + T细胞应答。携带肿瘤的小鼠和患者来源的血清中CD19 + EVs增加。血清CD19 + EV较少的患者化疗后预后较好。上调的缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）通过诱导Rab27amRNA转录促进B细胞释放CD19 + EV。 B细胞中Rab27a或HIF-1α缺乏抑制了CD19 + EV产生并改善化学治疗抗肿瘤作用。通过携带Rab27a siRNA的灭活的Epstein-Barr病毒沉默B细胞中的Rab27a极大地改善了人源化免疫受损的NOD PrkdcscidI12rg - / -小鼠的化学疗效。因此，降低CD19 + EV具有改善化学治疗抗肿瘤效果的潜在策略。

PS：文章介绍了B细胞产生CD19阳性的细胞外囊泡会损害CD8阳性T细胞应答过程，对肿瘤化疗具有抑制作用。通过抑制这一过程，能够提升化疗效果。非常贴近临床应用的研究报道。更多信息请关注 往期推文：Immunity|浙大蔡志坚、王建莉组：抑制B细胞EVs可增强化疗后CD8阳性T细胞免疫应答

 

4. Picornavirus infection induce stemporal release of multiple extracellular vesicle subsets that differ inmolecular composition and infectious potential.

微小RNA病毒感染诱导多个细胞外囊泡亚群的短暂释放，其在分子组成和感染潜力方面不同。 

[PLoS Pathog] IF=6.158  PMID：30779790

摘要：最近已经描述了几种裸露的病毒物种，包括小核糖核酸病毒科的成员，研究报道表明这些病毒可以通过包裹在细胞外囊泡（EV）脱离其宿主细胞并传播感染。 EV是由所有细胞产生的50-300nm大小的脂质膜包裹颗粒，其被广泛认可用于在许多（病理）生理过程（包括病毒感染）中发挥调节作用。目前很多研究把促病毒和抗病毒功能都归因于病毒感染细胞释放的EV。目前尚不清楚这种功能多样性是否是由于多种含病毒和非病毒的EV亚群在组成和功能上不同而释放的结果。使用脑心肌炎病毒感染（EMCV，小核糖核酸病毒科），我们在此提供证据表明被感染细胞释放的EV群体是高度异质的。病毒包含在两个不同的EV群体中，这些群体的物理特征不同，例如沉降特性，并且携带不同EV生物发生途径的标志蛋白，例如质膜驻留蛋白Flotillin-1和CD9，以及自噬调节蛋白LC3 。使用单EV的高分辨率流式细胞术分析也证明了的EV异质性。重要的是，我们证明在EMCV感染期间释放的EV亚群在转移病毒感染的效力和从感染细胞释放的动力学方面变化很大。这些数据支持这样的观点，即由病毒感染的细胞释放的异质EV群体可以在感染期间的不同时间点发挥不同的功能。本研究中使用的单一EV分析技术揭示这些EV群体的组成，时间和功能异质性对于理解EV在病毒传播和抗病毒宿主反应中的作用至关重要。

PS：目前已经有大量的研究报道尝试阐释病毒与细胞外囊泡的关系，目前我们知道一些病毒的释放是通过细胞外囊泡来实现的。这篇文章研究了受病毒感染的细胞释放的细胞外囊泡，通过特定的可以分析单个细胞外囊泡的流式细胞仪，他们对细胞外囊泡的异质性进行了分析，并发现了这些由受感染细胞释放的细胞外囊泡存在着很强的异质性。这篇文章在一定程度上给我们勾画了细胞外囊泡异质性程度的轮廓。也暗示我们，未来细胞外囊泡的研究可能走向亚群功能的分析。

 

5. Exosomes in Sarcomas: Tiny Messengers with Broad Implications in Diagnosis, Surveillance, Prognosis and Treatment.

肉瘤中的外泌体：在诊断，监测，预后和治疗中具有广泛影响的微小信使。

[Cancer Lett] IF=6.491  PMID：30779943

摘要：外泌体是细胞分泌的细胞外囊泡，其包含一系列生物分子，例如蛋白质，mRNA，微小RNA和脂质，参与细胞间通信并介导肿瘤 - 宿主相互作用。 它们越来越多地被认为是液体活组织检查的生物标志物以及潜在的药物载体。 肉瘤是罕见的恶性间充质肿瘤，由于其相对稀有，因此肉瘤中的外泌体尚未像上皮恶性肿瘤那样被广泛研究。尽管如此，在过去几年中，关于外泌体在肉瘤中的作用已经不少研究报道提示了有价值的信息。 在本综述中，我们总结了迄今为止从细胞系，动物模型和患者获得的所有相关数据，重点是其潜在的临床效用。

PS：肉瘤与上皮细胞瘤还是有一些差异的，诸如乳腺癌、肺癌等肿瘤中外泌体的研究报道比较多，但是肉瘤中外泌体的研究报道相对较少，这篇综述文章对目前肉瘤研究领域内关于外泌体等细胞外囊泡的研究进行了汇总。

 

6. Macrophages derived exosomes deliver miR-223 to epithelial ovarian cancer cells to elicit a chemoresistant phenotype.

巨噬细胞衍生的外泌体将miR-223递送至上皮卵巢癌细胞以引发化疗耐药性。

[J Exp Clin Cancer Res] IF=6.217  PMID：30770776

摘要：在上皮性卵巢癌（EOC）缺氧肿瘤微环境的背景下，源自巨噬细胞的外泌体微小RNA（miRNA）如何促进耐药性的发展仍然知之甚少。通过qRT-PCR检测miRNA水平。通过Western印迹（WB）和免疫组织化学（IHC）评估HIF-1α，CD163和PTEN-PI3K / AKT途径的蛋白质水平。分离外泌体，然后通过透射电子显微镜（TEM），纳米颗粒跟踪分析（NTA）和WB确认。通过共聚焦显微镜检测EOC细胞中巨噬细胞分泌的外泌体的内化。随后，双荧光素酶报告基因测定证实PTEN是miR-223的靶标。进行功能获得或缺失实验，恢复实验和SKOV3异种移植模型以揭示miR-223和PTEN-PI3K / AKT途径的潜在机制，以及外泌体miR-223在体外诱导多药耐药性和体内。在这里，我们显示缺氧EOC细胞触发巨噬细胞募集和诱导巨噬细胞成为肿瘤相关巨噬细胞（TAM）样表型；来自缺氧巨噬细胞的外泌体增强了EOC细胞的恶性表型，miR-223富集在缺氧条件下从巨噬细胞释放的外泌体可以转移到共培养的EOC细胞中，伴随着EOC细胞增强耐药性。此外，功能测定的结果显示，源自巨噬细胞的外泌体miR-223在体内和体外通过PTEN-PI3K / AKT途径促进EOC细胞的抗药性。临床相关性分析显示，具有高HIF-1a表达的患者具有统计学上更高的CD163 +细胞浸润和miR-223的肿瘤间水平。最后，循环外泌体miR-223水平与EOC的复发密切相关。这些数据表明外泌体miR-223在化疗药物耐受中巨噬细胞和EOC细胞之间的串扰中的独特作用，通过新的外泌体miR-223 / PTEN-PI3K / AKT信号传导途径。

PS：细胞外囊泡携带miRNA调节肿瘤的某些特性，这是很成熟的研究思路。其实，就是把一个miRNA的功能从细胞A表达影响细胞A变成细胞A表达影响细胞B，仅此而已。这篇文章研究的是细胞外囊泡miRNA对肿瘤耐药的影响，感兴趣的学习一下吧。更多内容请参考 往期推文：江苏大学附属医院：巨噬细胞衍生的外泌体将miR-223递送至卵巢癌细胞引发化疗耐药性

 

7. Metastasis-associated protein 1(MTA1) is transferred by exosomes and contributes to the regulation of hypoxia and estrogen signaling in breast cancer cells.

转移相关蛋白1 (MTA1)通过外泌体转移、参与乳腺癌细胞缺氧和雌激素信号的调节。

[Cell Commun Signal] IF=5.324  PMID：30782165

摘要：外泌体是小尺寸的膜结构囊泡，其通过介导细胞间通信和改变局部和远处位点的肿瘤微环境而促进肿瘤进展和转移。然而，关于外泌体导致乳腺癌（BC）进展的主要因素知之甚少。 MTA1是一种转录共调节因子，可以作为共激活因子和共抑制因子，调节导致癌症发展的相关信号通路。 MTA1也是癌症中上调最显著的蛋白之一，其表达与肿瘤进展，预后不良和转移潜能增加相关。我们通过抗体芯片鉴定了BC外泌体中的MTA1，并确认了外泌体-MTA1在五个乳腺癌细胞系中的表达。通过荧光显微镜检查tdTomato标记的MTA1和外泌体转移的异位表达。实施CRISPR / Cas9基因工程以敲除MCF7和MDA-MB-231乳腺癌细胞中的MTA1。报告分析用于监测外泌体-MTA1转移的缺氧和雌激素受体信号调节。 BC细胞系中tdTomato-MTA1的异位过表达，证明了MTA1向BC和血管内皮细胞的外泌体转移。 BC细胞中的MTA1敲除减少了细胞增殖并减弱了这些细胞中的缺氧反应，其可以通过添加含有MTA1的外泌体来挽救。另一方面，与其共激活剂功能一致，雌激素受体信号在MTA1敲除细胞中增强，并且可以通过添加MTA1-外泌体来逆转。重要的是，MTA1敲除导致的激素受体阴性细胞对4-羟基三苯氧胺的治疗敏感性，可通过添加MTA1-外泌体来逆转。这是第一份报告显示BC外泌体含有MTA1并可将其转移至其他细胞，导致肿瘤微环境中的缺氧和雌激素受体信号转变。这些结果共同提供了证据，表明外泌体介导的MTA1转移通过修饰对重要信号传导途径的细胞应答而促进BC进展，并且外泌体-MTA1可以作为BC的生物标志物和治疗靶标。

PS：细胞外囊泡相关的蛋白研究目前还是比较少。归根结底还是技术层面的问题，很多分离方法都会带来很多杂蛋白影响结果。这篇文章研究报道了MTA1蛋白通过外泌体传递并影响肿瘤的进展。文章档次不高，但不失为一种外泌体蛋白研究策（tao）略（lu）。大家可以读读作为参考。

 

8. MSC exosomes alleviate temporomandibular joint osteoarthritis by attenuating inflammation and restoring matrix homeostasis.

MSC来源的外泌体通过减轻炎症和恢复基质稳态来缓解颞下颌关节骨关节炎。 

[Biomaterials] IF=8.806  PMID：30771585

PS：MSC具有很强的组织修复能力，近两年研究发现MSC来源的外泌体可能是促进修复的最主要的成分。这篇文章介绍了MSC来源的外泌体对下颌关节骨关节炎的治疗作用。感兴趣的朋友学习一下吧，MSC来源外泌体做到一个疾病里就是一篇paper，大家好好学学哦。

 

9. Milk exosomes - Natural nanoparticles for siRNA delivery.

牛奶外泌体 - 用于运输siRNA的天然纳米粒子。

[Cancer Lett] IF=6.491  PMID：30771430

PS：牛奶作为细胞外囊泡的来源是一个非常好的主意。之前已经有几篇文章在尝试利用牛奶作为囊泡来源，并且将囊泡工程化改造后用于治疗药物递送。感兴趣的可以读读这一篇。

 

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