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【2018-39期】This Week in Extracellular Vesicles

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本周hzangs在最新文献中选取了11篇分享给大家,其中8篇提供中文摘要。这次的周总结重点推荐前两篇临床应用相关的文章,第1篇文章使用病人血液中的ctDNA和外泌体DNA来判断胰腺癌患者的预后,发现使用这一新策略能够更好的对病人的预后进行预测和分析;第2篇文章介绍了使用尿液外泌体基因表达谱来判断潜在前列腺癌患者,并指导临床是否进行进一步组织活检的策略。这两篇文章都将外泌体或者细胞外囊泡推进到了临床应用的程度并且取得了比较好的结果,建议大家关注一下。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. Circulating Nucleic Acids Associate with Outcomes of Patients with Pancreatic Cancer. 循环核酸与胰腺癌患者的预后相关。 [Gastroenterology] IF=20.773  PMID30240661

摘要:我们旨在研究循环肿瘤细胞DNActDNA)和外泌体DNAexoDNA)在胰腺癌中的临床应用。我们收集了从201547日至20171013日接受局部或转移性胰腺癌治疗的194名患者的液体活检组织(在治疗前和治疗期间收集的425份血液样本)。从37个疾病对照中收集额外的液体活组织检查。液滴数字PCR用于测定来自ctDNA和从血浆中纯化的exoDNAKRAS突变等位基因级分(MAF)。对于纵向分析,我们分析了来自34名患者的123个连续血液样品中的exoDNActDNA。我们进行了包括cox回归,Fisher精确检验和贝叶斯推断在内的分析,将exoDNActDNA中的KRAS MAF与预后和预测结果联系起来。在34例可进行切除手术的肿瘤患者中,新辅助治疗后exoDNA水平的增加与疾病进展显着相关(P = .003),而ctDNA未显示与结果的相关性。在手术切除的组织中存在并且在液体活组织检查中检测到的KRAS突变的一致率超过95%。在单变量分析中,基线状态下转移和可检测到相关ctDNA的患者无进展生存期(死亡风险比[HR]1.8; 95CI1.1-3.0; P = .019)和总生存期(OS)(HR2.8; 95CI1.4-5.7; P = .0045)与没有检测到相关ctDNA的患者相比显著缩短。在多变量分析中,exoDNA中≥5%的MAF是无进展生存期的显着预测因子(HR2.28; 95CI 1.18-4.40; P = .014)和OSHR3.46; 95CI1.40-8.50 ; P = .007)。多分析物方法显示,在多变量分析中,基线状态下ctDNAexoDNA MAF检测≥5%是OS的重要预测因子(HR 7.73,95CI 2.61-22.91P = 0.00002)。在纵向分析中,exoDNAMAF峰值高于1%与放射学进展显着相关(P = .0003)。在前瞻性胰腺癌患者队列中,我们展示了如何通过exoDNActDNA使用液体活检进行纵向监测,提供与治疗分层相关的预测和预后信息。

PS:来自美国的一篇前瞻性队列研究。结论就是外泌体DNA可以用于预后分析!

 

  1. A Prospective Adaptive Utility Trial to Validate Performance of a Novel Urine Exosome Gene Expression Assay to Predict High-grade Prostate Cancer in Patients with Prostate-specific Antigen 2-10ng/ml at Initial Biopsy. 一项前瞻性自适应实用试验用于验证新型尿外泌体基因表达分析对于预测初始活检时前列腺特异性抗原2-10ng / ml的高级别前列腺癌患者相关预后的性能。 [Eur Urol] IF=17.581  PMID30237023

摘要:在初始活组织检查中区分良性增生与临床上显着的前列腺癌(PCa)仍然是一个重要问题。前瞻性评估的诊断分析对于确保疗效和临床应用是必要的。我们建立了基于尿外泌体基因表达测定与标准临床参数的性能和效用评估的ExoDx打分(IntelliScore)(EPI),用于区分GG1 PCa级别组(GG)≥2PCa和初次活检时的良性疾病。一项两阶段适应性临床实用性研究(NCT03031418),比较EPI结果与男性的活检结果,年龄≥50岁,前列腺特异性抗原(PSA2-10ng / ml,计划进行初始前列腺活检。在阶段I期间进行EPI性能评估之后,开发了临床实施文件(即CarePath)以在阶段II中使用EPI测试。对参加I期的患者进行EPI测试的绩效评估,并发布针对II期的共识CarePath。总共503名患者,中位年龄64岁,中位PSA 5.4ng / ml14%非裔美国人,70%高加索人,53%阳性活检率(22GG1,17GG2,15%≥GG3 EPI优于标准临床参数的优化模型,曲线下面积(AUC)分别为0.700.62,与先前公布的结果(n = 519名患者,EPI AUC 0.71)相当。经验证的切点15.6将避免26%的不必要的前列腺活检和20%的总活检,阴性预测值(NPV)为89%,≥GG2PCa缺失7%。替代切点20将避免40%的不必要的活组织检查和31%的总活组织检查,其中NPV89%且缺少11%的≥GG2PCa。临床研究人员达成共识,建议使用15.6切点进行II期。第二阶段决策影响队列的结果将单独报告。EPI是一种无创,易于使用的基因表达尿液检测方法,现已通过两项前瞻性验证试验在1000多名患者中成功验证,以对GG1癌症和良性疾病中≥GG2的风险进行分层。该测试改进了对更高等级疾病患者的鉴定,并且将减少不必要的活组织检查的总数。预测哪些男性在初次活检时可能患有高级别前列腺癌(PCa)且前列腺特异性抗原2-10ng / ml是具有挑战性的。该研究进一步证明ExoDx前列腺(IntelliScore)测试可以在初始活检时预测≥GG2PCa,并且比现有风险计算器和标准临床数据更好地推迟不必要的活组织检查。

PS:这是一篇临床研究报道。文章介绍了前期开发的基于尿液外泌体基因表达谱的液体活检方法用于诊断前列腺癌,避免非必要的组织活检手术。文章介绍了经过队列的验证后选取了特定的cut值,用于后期预测。

 

  1. Interferometric plasmonic imaging and detection of single exosomes. 干涉等离子体成像和单个外泌体的检测。 [Proc Natl Acad Sci U S A] IF=9.504  PMID30249664

摘要:外泌体在许多细胞过程中起重要作用。由于缺乏能够进行物理和生物化学表征的分析工具,外泌体的基础研究和实际应用受到很大限制。在本文中,我们提出了一种光学方法,能够使用干涉等离子体显微镜以无标记方式成像单个外泌体。我们展示了外泌体在化学修饰的Au表面上的实时吸附的监测,计算图像强度,以及确定尺寸分布。尺寸测定能力使我们能够定量测量外泌体和脂质体之间的膜融合活性。我们还报告了在单外泌体水平上外泌体和抗体之间的动态相互作用的记录,以及在抗体包被的表面上跟踪外泌体的命中 - 停留 - 运行行为。我们预计所提出的方法将有助于临床外泌体分析和探索诸如外泌体 - 抗体结合动力学的基本问题。

PS:上海交通大学的老师们发表的最新研究成果。文章介绍了一种基于光学原理的单个外泌体跟踪和分析技术。同时该技术还可以用于外泌体诸多行为的动力学分析,这是近两年未曾有过的报道。这一技术的开发对未来更为精细的研究外泌体提供了一个初步的解决方案。

 

  1. Adipose may actively delay progression of NAFLD by releasing tumor-suppressing, anti-fibrotic miR-122 into circulation. 脂肪可通过将抑制肿瘤并抗纤维化的miR-122释放到循环系统中主动延迟NAFLD的进展。 [Obes Rev] IF=8.483  PMID30248223

摘要:非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是最常见的肝脏病理学。在这里,我们提出了NAFLD的组织协作,稳态模型。在NAFLD的早期阶段,miR-122的肝内产生下降,而脂肪来源含有miRNA的外泌体释放增加。血流携带外泌体进入肝脏,释放其miRNA货物以调节其肝内靶标。当脂肪的恶化赶上肝功能衰竭时,肝脏支持miRNA的外部供应逐渐减少,导致肝纤维化代偿消失和肝癌发生增加。该模型可以解释某些miRNA的肝内产生水平与疾病相关的miRNA水平趋势相反的异常现象。输注miR-122和可能的一些其他miRNA可能有效预防NAFLD相关的肝细胞癌。我们认为,包裹miRNA的外泌体的最佳来源来源可以是脂肪组织来源的间充质干细胞(MSC),这种细胞以将大量外泌体释放到培养基中的能力而闻名。目前没有特异性负荷的MSC衍生的外泌体已经在肝纤维化患者中进行了测试,研究结果表明并无明显毒性,因此我们认为直接将特定miRNA负载到外泌体可与其它内容物一起施加给患者即可。外泌体递送的miRNA可以增强患有各种慢性疾病的人体器官的功能。

PS:文章研究了脂肪来源的外泌体通过远距离输送特定的miRNA来改善肝脏环境,减缓相关慢性疾病的进展。基于这一发现作者提出了利用脂肪来源间充质干细胞释放的外泌体作为载体来运送miRNA改善慢性病预后的策略。

 

  1. Microenvironmental Influences on Extracellular Vesicle-Mediated Communication in the Lung. 肺部微环境中细胞外囊泡介导通讯的影响。 [Trends Mol Med] IF=11.021  PMID30244822

摘要:细胞外囊泡(EV)越来越被认为是细胞间信息传递的重要载体。 大多数关于EV的研究都强调了它们在炎症和病理状态中的作用,并且在气道和肺泡中,各种细胞类型的EV分泌与各种形式的肺病有关。 然而,最近的证据还通过介导肺泡巨噬细胞和肺上皮细胞之间的抗炎信号的传递证明了肺EV的稳态作用。 然而,我们对负责EV货物包装的机制,细胞外环境的稳定性以及受体细胞的获取的理解仍然有限。 在这里,我们回顾了目前对囊泡通讯的这些机制方面的理解以及它们对肺独特微环境成分的潜在调节。

PS:肺部微环境中细胞外囊泡的功能作用报道比较多,这里一篇综述对目前肺部微环境生理及病理状态下细胞外囊泡所参与的调控过程和功能进行了汇总。同时对目前存在一些研究薄弱环节进行了总结和展望。

 

  1. Cervical squamous cell carcinoma-secreted exosomal miR-221-3p promotes lymphangiogenesis and lymphatic metastasis by targeting VASH1. 宫颈鳞状细胞癌分泌的外泌体miR-221-3p通过靶向VASH1促进淋巴管生成和淋巴转移。 [Oncogene] IF=6.854  PMID30254211

摘要:癌症分泌的外泌体miRNA是肿瘤环境中癌症 - 间质交叉通讯相关的新发现的介质。我们以前的miRNAs阵列分析宫颈鳞状细胞癌(CSCC)临床标本确定了miR-221-3p的上调。在这里,我们研究表明miR-221-3pCSCC的肿瘤周围淋巴管生成和淋巴结(LN)转移密切相关。更重要的是,miR-221-3p特征性地富集并通过CSCC分泌的外泌体转移到人淋巴管内皮细胞(HLECs)中以促进体外HLECs迁移和管形成,并且获得促进体内淋巴管生成和LN转移能力。此外,我们通过生物信息学预测和荧光素酶报告基因分析鉴定了血管抑制素-1VASH1)作为miR-221-3p的新型直接靶标。 VASH1的重新表达和敲除可以分别恢复和模拟外泌体miR-221-3p诱导的作用。重要的是,miR-221-3p-VASH1轴激活HLEC中的ERK / AKT途径,而与VEGF-C无关。最后,循环外泌体miR-221-3p水平在促进体外HLECs萌发中也具有生物学功能,并且与CSCC患者的肿瘤miR-221-3p表达,淋巴VASH1表达,淋巴管生成和LN转移密切相关。总之,CSCC分泌的外泌体miR-221-3p通过转入HLECs并下调VASH1以促进淋巴管生成和淋巴转移,并且可能代表早期转移性CSCC患者的新型诊断生物标志物和治疗靶标。

PS:外泌体可以通过携带miRNA来调控细胞的行为。肿瘤释放的外泌体多会对微环境的重塑发挥作用。这篇文章介绍了miR-221-3p通过靶向VASH1来促进淋巴管形成和促进淋巴转移的能力。比较经典的外泌体miRNA研究报道,文章还坚定了miR-221-3p的一个新的靶基因,即 VASH1

 

  1. Cancer-associated fibroblasts contribute to oral cancer cells proliferation and metastasis via exosome-mediated paracrine miR-34a-5p. 癌症相关的成纤维细胞通过外泌体miR-34a-5p介导的旁分泌影响口腔癌细胞的增殖和转移。 [EBioMedicine] IF=6.183  PMID30243489

摘要:癌症相关成纤维细胞(CAF)通过将外泌体转移到邻近细胞而在调节肿瘤进展中起重要作用。我们的目的是阐明包裹在口腔鳞状细胞癌(OSCC)相关成纤维细胞的外泌体中的微小RNA的作用。我们检测了源自CAF的外泌体和来自OSCC患者的供体匹配的正常成纤维细胞(NF)的microRNA表达谱。我们使用共聚焦显微镜检查CAFOSCC细胞之间的外泌体miR-34a-5p的转运。接下来,荧光素酶报告基因及其突变质粒用于确认miR-34a-5p的直接靶基因。表型分析和体内肿瘤生长实验用于研究外泌体miR-34a-5p的功能意义。我们发现miR-34a-5pCAF衍生的外泌体中的表达显着降低,并且成纤维细胞可以将外泌体miR-34a-5p转移至OSCC细胞。在异种移植实验中,CAF中的miR-34a-5p过表达可以抑制OSCC细胞的肿瘤发生。我们进一步揭示miR-34a-5p与其直接下游靶AXL结合以抑制OSCC细胞增殖和转移。在过表达miR-34a-5pOSCC细胞中AXL的稳定异位表达恢复了miRNA消除的增殖和运动。 miR-34a-5p / AXL轴通过AKT / GSK-3β/β-连环蛋白信号通路促进OSCC进展,其可诱导上皮 - 间质转化(EMT)以促进癌细胞转移。 miR-34a-5p / AXL轴增强β-连环蛋白的核转位,然后诱导SNAIL的转录上调,后者又激活MMP-2MMP-9miR-34a-5p / AXL轴通过AKT / GSK-3β/β-连环蛋白/ Snail信号传导级联在口腔癌细胞中赋予侵袭性,并且可能代表OSCC的治疗靶标。

PS:中山大学的研究者们发表的最新研究成果。文章发现在口腔鳞状细胞癌相关成纤维细胞中一个miRNA的表达是下调的,而通过过表达这个miRNA可以通过外泌体抑制肿瘤的进展。文章逻辑略微有点别扭,但是数据量不小,结论也比较夯实,提供了一种潜在的治疗策略,同时也是一篇不错的外泌体中下调的miRNA研究思路的范文。

 

  1. CircRNA microarray profiling identifies a novel circulating biomarker for detection of gastric cancer. CircRNA微阵列分析鉴定用于检测胃癌的新型循环生物标志物。 [Mol Cancer] IF=7.776  PMID30236115

摘要:使用来自具有不同TNM阶段的10GC患者和5个健康个体作为对照的血浆样品筛选胃癌(GC)的CircRNA表达谱。 结果显示,与正常对照相比,GC组织,血浆和细胞中circ-KIAA1244的表达较低。 进一步的临床数据分析表明,血浆中circ-KIAA1244的表达降低与TNM分期和淋巴转移呈负相关,并且GC患者的总生存时间缩短。 此外,我们发现circ-KIAA1244可以在GC血浆外泌体中检测到,并且与相应的血浆中的表达水平相比没有显示出明显的显着性。 该研究揭示了GC-组织衍生的circ-KIAA1244可用于检测GC的新型循环生物标志物。

PS:筛选环状RNA生物标志物的研究报道。感兴趣的可以学习参考一下。

 

  1. Intrahepatic Cholangiocarcinoma: Continuing Challenges and Translational Advances. 肝内胆管细胞癌:持续的挑战和转化进展。 [Hepatology] IF=14.079  PMID30251463

PS:文章介绍了目前肝内胆管细胞癌的研究和临床转化进展。其中涉及部分细胞外囊泡作为诊断标志物的相关研究报道综述,相关领域的朋友可以关注一下。

 

  1. Single-Molecule Co-Immunoprecipitation Reveals Functional Inheritance of EGFRs in Extracellular Vesicles. 单分子共免疫沉淀揭示EGFR在细胞外囊泡与细胞中的功能异同。 [Small] IF=9.598  PMID30239124          

PS:研究技术相关报道。文章还介绍了同一个分子在细胞和不同细胞外囊泡亚群中的功能异同。感兴趣的可以看看本周的推文:http://www.exosomemed.com/5109.html细胞外囊泡与母体细胞在蛋白层面的功能相似性研究【Small

 

  1. Sputum exosomes: promising biomarkers for idiopathic pulmonary fibrosis. 痰液中的外泌体:有希望的特发性肺纤维化生物标志物。 [Thorax] IF=9.655  PMID30244194

PS:这是一篇口味略重的研究。作者们研究了痰液中的外泌体,对其中的miRNA进行了芯片分析,筛选出了潜在的疾病生物标志物。

 

 

 

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今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见!

 

 

 

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